La lettura e il cervello umano
Per la maggior parte delle persone, la lettura rappresenta un’attività semplice. Tuttavia, questa facilità nasconde una serie di processi cognitivi complessi e connessi tra di loro, gran parte dei quali rimangono tuttora sconosciuti. Il progetto VIFER (The visual front-end of reading), finanziato dall’UE, ha esaminato la percezione visiva delle parole scritte. I ricercatori hanno studiato il modo in cui l’apprendimento statistico consente di dare forma a tale percezione, elaborando una spiegazione neurocomputazionale esaustiva e basata sull’apprendimento per la percezione delle parole. Il team ha anche integrato l’approccio neurocomputazionale con l’elettrofisiologia utilizzando un elettroencefalogramma (EEG). Questo metodo ha fornito nuove tipologie di firme neurali che hanno consentito di eseguire la caratterizzazione degli aspetti spazio-temporali dell’elaborazione corticale implicata nella lettura. Fondamentalmente, i ricercatori hanno sviluppato vari modelli neurocomputazionali avanzati in grado di descrivere nei minimi dettagli la percezione visiva delle parole. I risultati iniziali riguardavano i processi implicati nella percezione delle lettere. Dalle simulazioni è emersa una struttura gerarchica plausibile delle caratteristiche visive osservate durante l’apprendimento percettivo non supervisionato. Lo studio ha sostenuto l’ipotesi del riciclo in base alla quale le strutture corticali si evolvono allo scopo di sostenere la visione generale e la percezione delle lettere. Il gruppo di lavoro ha anche studiato i meccanismi cognitivi che consentono di combinare le lettere per formare le parole e la creazione di regolarità statistiche lessicali. Un’estensione dello stesso modello utilizzato per la percezione delle lettere ha agevolato l’acquisizione di regole grammaticali lessicali che rappresentano parole discrete. Il risultato ha dimostrato la possibilità di applicare con successo l’approccio generativo all’elaborazione sequenziale delle lettere e la capacità del modello statistico emergente di simulare in modo efficace strutture psicolinguistiche. Lo studio della percezione delle parole intere prevedeva lo sviluppo di un ulteriore modello in grado di simulare numerosi dettagli a livello neurale nella percezione visiva delle parole. Uno di questi era rappresentato dalla normalizzazione spaziale. Il modello spiegava inoltre in che modo la normalizzazione producesse i vari fenomeni psicolinguistici, compresa la trasposizione delle lettere. Le simulazioni hanno rivelato i dettagli delle strutture gerarchiche che rendono possibile la percezione delle parole. Le singole lettere rappresentano l’elemento percettivo essenziale di livello massimo. Da un’analisi avanzata delle firme dell’EEG sono emerse le dinamiche complesse dei processi di percezione visiva associate alla lettura. Teoricamente, tali processi potrebbero decodificare lettere/parole percepite dall’attività corticale. Ciononostante, i test condotti sull’ipotesi hanno rivelato che i segnali dell’EEG potrebbero solo consentire una discriminazione delle caratteristiche visive di basso livello. Il team ha invece esplorato i potenziali evocati visivamente di stato stazionario e il loro utilizzo come strumenti di analisi dei meccanismi cognitivi. I risultati del progetto VIFER hanno contribuito a svelare le funzioni cognitive profonde implicate nella lettura, vale a dire il potenziale di nuovi trattamenti dei disturbi legati a tale attività.
Parole chiave
Lettura, percezione delle parole, VIFER, percezione visiva, neurocomputazionale, EEG
