Nuova scoperta su come il cervello filtra le informazioni visive

Le nuove scoperte del Salk Institute si interrompono da decenni di neuroscienza.

Fonte: geralt / pixabay

Il cervello umano ha un modo straordinario di filtrare input sensoriali. Per esempio, quando guardi il Monte Rushmore National Memorial da lontano, vedi i volti di George Washington, Thomas Jefferson, Theodore Roosevelt e Abraham Lincoln. Mentre ti avvicini, inizi a notare i singoli grani nel granito, mentre le facce presidenziali si affievoliscono sullo sfondo. Come fa il cervello a raggiungere questo? In un recente studio condotto da The Salk Institute, pubblicato a Neuron il 31 dicembre 2018, i ricercatori hanno fatto una scoperta sorprendente che neutralizza la visione comunemente condivisa tra i neuroscienziati su come i neuroni del cervello filtrano ciò che vedono.

Il team di ricerca di Ambarish S. Pawar, Sergei Gepshtein e Thomas D. Albright di La Jolla, con sede in California, Salk Institute, insieme a Sergey Savel’ev della Loughborough University nel Regno Unito, ha scoperto che “la descrizione precedentemente comune dei singoli neuroni come i filtri non erano corretti. ”

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Negli ultimi decenni, gli scienziati hanno ritenuto che i neuroni percepissero dettagli fini o approssimativi e che ogni neurone eseguisse il proprio filtraggio. Invece, gli scienziati hanno scoperto che la “preferenza dei neuroni può spostarsi a causa di un cambiamento nell’equilibrio di segnali (eccitatori) positivi e segnali negativi (inibitori) attraverso i quali i neuroni comunicano nella rete.” In altre parole, selettività neuronale da parte dei neuroni corticali è flessibile e dinamico, piuttosto che stabile.

Il team ha misurato la selettività della frequenza spaziale dei neuroni situati nella corteccia visiva delle scimmie allertate mostrando schemi ottici con un contrasto variabile tra le regioni scure e quelle chiare. Scoprirono che, a seconda del contrasto del pattern, i singoli neuroni potevano filtrare i dettagli indipendentemente dal fatto che fosse fine o ruvido.

Sulla base della scoperta, il team ha concluso che gli scienziati hanno bisogno di “ripensare quali sono le unità di calcolo del cervello” e che “questa stessa flessibile qualità delle reti neurali è verosimilmente valida per altre parti del cervello”. In futuro, i ricercatori hanno in programma di studiare in che modo i cambiamenti nelle reti neuronali adattabili influenzano il comportamento per ottenere una migliore comprensione dei meccanismi neuronali del cervello.

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Riferimenti

Istituto Salk. (2019, 1 gennaio). Fiorente lavoro di squadra: una nuova ricerca mostra come le cellule cerebrali filtrano le informazioni in gruppi. ScienceDaily . Recuperato il 24 gennaio 2019 da www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190101094507.htm