Quando il tronco encefalico vede la soluzione
Strutture cerebrali evolutivamente antiche controllano i movimenti della testa e degli occhi in tutti i vertebrati. Sorprendentemente, sono coinvolte anche nei processi di pensiero "superiori".
Strutture anatomicamente antiche nel tronco encefalico sono apparentemente coinvolte nei processi decisionali e di pensiero, come ha scoperto un team guidato dal neurobiologo David J. Freedman dell'Università di Chicago. Questo è sorprendente perché la corteccia cerebrale è di solito considerata la "sede del pensiero".
Il cosiddetto corteccia è il cuore del pensiero.I cosiddetti collicoli superiori (le "colline superiori") nel tronco encefalico permettono ai vertebrati di orientarsi nello spazio controllando i movimenti degli occhi e della testa. Questo è noto da tempo. Freedman e il suo team hanno ora scoperto che queste aree cerebrali svolgono anche altre funzioni. Gli esperti hanno monitorato l'attività neuronale nei collicoli superiori e in una parte della corteccia cerebrale, la corteccia parietale posteriore, mentre gli animali dovevano decidere se un disegno di punti vaganti appartenesse a una serie di direzioni di movimento definite.Durante la fase di addestramento, durata un mese, i ricercatori hanno ripetutamente premiato le scimmie con succo di frutta non appena assegnavano un modello alla categoria di movimento corretta premendo un pulsante. Gli animali non potevano girare la testa durante le misurazioni e gli stimoli erano presentati in modo tale che le scimmie dovessero fissarli. Secondo gli autori, i minimi movimenti oculari non erano associati alla risoluzione di compiti cognitivi. In base al loro disegno sperimentale, gli esperti sono stati invece in grado di filtrare l'attività dei collicoli superiori, che apparentemente era legata esclusivamente alla categorizzazione. Paralizzando chimicamente la regione cerebrale, la capacità dei macachi di categorizzare correttamente le immagini è diminuita drasticamente e si è ripresa solo quando l'effetto anestetico è svanito. "Anche nei compiti in cui gli animali non devono muovere gli occhi o concentrare l'attenzione su luoghi diversi, il collicolo superiore è coinvolto in questi comportamenti cognitivi più complessi", afferma Freedman. "I collicoli superiori sono davvero un luogo sorprendente per questo tipo di segnali cognitivi".In passato erano associati solo al semplice orientamento visivo e alle funzioni motorie riflesse. Quando si tratta di categorizzare correttamente le informazioni visive, invece, la parte posteriore del lobo parietale si distingueva. Le nuove scoperte suggeriscono che il tronco cerebrale è coinvolto in una certa misura nel pensiero. Che si tratti di pesci, rettili o mammiferi, tutti devono essere in grado di valutare rapidamente gli oggetti presenti nel loro campo visivo per poter sopravvivere: C'è un ostacolo davanti a loro, un predatore o una preda appetitosa? I collicoli superiori non solo ci permettono di orientare la testa e gli occhi e quindi la nostra attenzione di conseguenza, ma sembrano anche essere coinvolti in processi decisionali visivi più sofisticati.Si ipotizza che l'attivazione possa essere ciò che ci dà "slancio" quando risolviamo i problemi. Infatti, si nota che le persone utilizzano spesso movimenti involontari degli occhi e gesti delle mani quando cercano di ricordare qualcosa o quando decidono tra alternative. Se ti viene chiesto cosa hai mangiato ieri a cena, ad esempio, il tuo sguardo spesso vaga involontariamente verso l'alto come se la risposta fosse sul soffitto. La prima autrice, Barbara Peysakhovich dell'Università di Harvard, sospetta che ciò possa essere dovuto al fatto che i collicoli superiori vengono reclutati durante la deliberazione.È possibile che la regione cerebrale corrispondente svolga un ruolo ancora più importante nei processi di pensiero guidati dalla vista negli uccelli. Questa parte del tronco cerebrale è particolarmente sviluppata negli uccelli. Il loro coinvolgimento nei processi cognitivi potrebbe quindi consentire ai vertebrati di prendere decisioni fulminee. ### Spettro della scienzaSiamo partner di Spektrum der Wissenschaft e vogliamo rendere più accessibili a te informazioni fondate. Segui Spektrum der Wissenschaft se ti piacciono gli articoli.articolo originale su Spektrum.de
Gli esperti della scienza e della ricerca riferiscono sulle ultime scoperte nei loro campi – competenti, autentiche e comprensibili.
Dal nuovo iPhone al revival della moda anni '80. La redazione fa chiarezza.
Visualizza tutti