La percezione della profondità negli esseri umani
La nostra capacità di percepire forme profonde e tridimensionali è fortemente associata alla disparità binoculare. Questa disparità è fondamentale per afferrare, raggiungere e maneggiare gli oggetti, cosa a sua volta indispensabile per azioni quali guidare, far sport o mangiare. Studi precedenti dedicati a una migliore comprensione dell'elaborazione dei segnali binoculari erano basati sui dati relativi a un numero ridotto di aeree cerebrali e usavano soggetti e animali altamente addestrati. Il progetto COMPLEX3D ("Neural substrates of depth perception: from surfaces to complex 3D forms") ha cercato di fornire un'analisi del contributo delle regioni del cervello dorsali e ventrali nell'elaborazione di diversi tipi di informazioni approfondite. Il progetto ha inoltre indagato se le reti neurali coinvolte nella percezione della profondità dimostrano plasticità quando la rilevanza comportamentale dei segnali di profondità è modificata tramite addestramento (apprendimento). La plasticità è la riorganizzazione delle reti neurali in risposta a un addestramento ripetuto. I ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) e tecniche di stimolazione magnetica transcranica ripetuta per identificare le regioni cerebrali coinvolte nella percezione di forme e superfici specifiche. Gli scienziati hanno misurato la performance comportamentale dei soggetti nel percepire semplici oggetti, e la loro attività cerebrale fMRI durante la valutazione della profondità. Gli stimoli avevano informazioni di profondità grossolane (signal-in-noise) o precise. Per determinare gli effetti dell'apprendimento sulla plasticità il team ha aumentato la rilevanza comportamentale degli stimoli di profondità tramite paradigmi di addestramento. Ha applicato stimolazione magnetica transcranica ripetuta alle regioni cerebrali coinvolte nella percezione della profondità durante le valutazioni della profondità, al fine di chiarire le potenziali differenze nella percezione. I risultati di COMPLEX3D sostenevano un ruolo dell'addestramento nel migliorare i meccanismi di filtraggio delle interferenze che possono portare a una migliore percezione della profondità. Gli esiti sono d'importanza fondamentale per comprendere i percorsi visivi che mediano la percezione della profondità. Queste conoscenze potrebbero dimostrarsi utili anche nella prescrizione della riabilitazione dopo lesioni cerebrali o nella progettazione di sistemi robotici.
Parole chiave
Percezione della profondità, lesione cerebrale, riabilitazione, robot, disparità binoculare, reti neurali, plasticità, risonanza magnetica funzionale, stimolazione magnetica transcranica ripetuta