La conoscenza precedente accelera il riconoscimento cerebrale
Una nuova ricerca ha scoperto che il riconoscimento può essere accelerato se il cervello possiede alcune informazioni precedenti, cioè quando sa già cosa sta per vedere. La ricerca ribalta ciò che i neuroscienziati pensavano: che i processi che portano alla percezione cosciente fossero piuttosto rigidi e che i loro tempi non variavano.
Nel loro percorso dall'occhio, gli stimoli visivi vengono analizzati in diversi modi da diverse fasi di elaborazione nel cervello. È solo dopo aver superato diverse fasi di elaborazione che gli stimoli raggiungono la percezione cosciente. Questa elaborazione inconscia prima della percezione richiede solitamente circa 300 millisecondi.
I ricercatori del Max Planck Institute for Brain Research di Francoforte, in Germania, sono stati in grado di dimostrare che la tempistica di questo processo, lungi dall'essere rigida, è in realtà variabile.In un esperimento, i partecipanti hanno percepito gli stimoli in modo più efficiente e veloce se sapevano cosa aspettarsi.
Per indagare su questo, gli scienziati hanno mostrato ai partecipanti immagini con uno sfondo di punti distribuiti in modo casuale su un monitor. Durante una sequenza di immagini, la distribuzione dei punti è cambiata sistematicamente in modo tale che un simbolo è apparso gradualmente.
Dopo ogni immagine, i partecipanti hanno indicato se potevano vedere il simbolo premendo un pulsante.
Non appena il simbolo è apparso completamente ed era chiaramente riconoscibile, gli scienziati hanno presentato la stessa sequenza di immagini in ordine inverso, in modo tale che il simbolo gradualmente svanisse di nuovo. Durante l'intero esperimento, è stata misurata l'attività elettroencefalografica (EEG) dei partecipanti.
I partecipanti hanno impiegato un tempo relativamente lungo per riconoscere il simbolo nella prima sequenza di immagini con maggiore visibilità, ma la soglia di consapevolezza nella seconda presentazione inversa delle immagini era molto più bassa. I partecipanti sono stati in grado di riconoscere le lettere anche con una risoluzione molto scarsa.
"Le aspettative basate su informazioni acquisite in precedenza apparentemente aiutano a percepire l'oggetto consapevolmente", ha detto la dottoressa Lucia Melloni, prima autrice dello studio.
Una volta che i partecipanti sapevano quale simbolo si nascondeva nel campo casuale del rumore, sono stati in grado di percepirlo meglio. Gli scienziati hanno così confermato studi precedenti, secondo i quali le persone percepiscono meglio gli oggetti in movimento se sanno già in quale direzione si muoveranno gli oggetti.
Inoltre, le misurazioni dell'attività EEG hanno prodotto risultati sorprendenti.
"Abbiamo scoperto che i tempi dell'attività EEG per la percezione cosciente sono cambiati a seconda delle aspettative della persona", ha detto Melloni.
Se i partecipanti avessero potuto prevedere cosa avrebbero visto, il caratteristico pattern EEG per la percezione cosciente si sarebbe verificato 100 millisecondi prima che senza aspettative precedenti. Gli scienziati potrebbero quindi aver trovato una spiegazione conclusiva per i risultati contraddittori di altri gruppi di ricerca neuroscientifica.
A seconda dello studio, a volte avevano riscontrato un'attività EEG molto precoce e talvolta molto tardiva correlata alla percezione cosciente.
“La nostra ricerca spiega questa variabilità nei tempi. Apparentemente, il cervello non elabora gli stimoli in modo rigido e alla stessa velocità; piuttosto, è flessibile ", ha detto il Dr. Wolf Singer, direttore del Dipartimento di Neurofisiologia presso Max Planck.
L'elaborazione è quindi più veloce se il cervello deve solo confrontare le informazioni visive in arrivo con un'aspettativa precedentemente stabilita. Di conseguenza, la percezione cosciente si verifica prima. Al contrario, se il cervello deve valutare uno stimolo da zero a causa della mancanza di informazioni preliminari, l'elaborazione richiede più tempo.
Questi risultati possono mostrare che precedenti studi EEG sono stati interpretati in modo errato.
"Poiché l'interpretazione dipende fortemente dalla sequenza degli eventi, l'attività EEG potrebbe essere stata assegnata in modo errato ai processi di coscienza", ha detto Singer. "Alla luce di questi risultati, sembra necessario reinvestigare i correlati neuronali della coscienza".
Fonte: Max Plank Institute
