La ricerca rivela che la visione e i circuiti cerebrali eseguono una normale analisi di fondo, rendendo disponibili i neuroni nel caso in cui siano necessari per concentrarsi su un compito – permettendoci di prestare attenzione. Il lavoro pubblicato su Current Biology rivela che questa scansione visiva regolare fornisce una linea di base per il cervello che successivamente si tradurrà in movimento necessario o comportamento motorio. In termini semplici, questa funzione di scansione spiega ad esempio come abbiamo la capacità mentale di reagire improvvisamente durante la guida. Questa attività di scansione in background libera la funzione cognitiva, in modo che se qualcuno spunta davanti alla macchina, abbiamo a disposizione i neuroni per concentrarci sulla nuova azione. Il lavoro, condotto in primati, dimostra che nei compiti studiati, la corteccia e il sistema visivo, che costituiscono il sistema di attenzione, scansionano l’ambiente ogni 200 – 300 millisecondi che è 3 – 6 Hz. Altre ricerche hanno rilevato la stessa frequenza negli esseri umani. L’analisi approfondita della corteccia, ha rivelato che nella rete di neuroni che generano i segnali, mentre un neurone è attivo, il suo vicino sarebbe inattivo. Probabilmente questo dimostra che abbiamo risorse cognitive limitate, quindi non possiamo prestare attenzione con tutte le nostre risorse disponibili, sempre. Questa regolare scansione in background assicura che il nostro cervello non sia sovraccaricato. Questo è un nuovo modo di pensare all’attenzione e potrebbe offrire nuove intuizioni in condizioni quali il disordine da deficit di attenzione e iperattività (ADHD) e la schizofrenia. Lo stesso modello ritmico si osserva anche nella lettura, quindi potrebbero esserci implicazioni per condizioni come la dislessia. I ritmi sono un aspetto importante della funzione cerebrale. A lungo si è creduto che fossero prominenti solo durante il sonno, mentre vi è una crescente evidenza che sono anche presenti durante la veglia quando siamo impegnati in determinati compiti. Ad esempio, puoi provare la tua attenzione ritmica quando ti impegni in una ricerca come “Dov’è Wally” mentre osservi come i tuoi occhi scandiscono la scena. Ovviamente non è possibile catturare l’intera immagine allo stesso tempo, quindi la scansione sembra una strategia ragionevole. Al fine di comprendere il ritmo cerebrale associato a tale scansione, il team internazionale ha registrato l’attività di molte cellule cerebrali nella corteccia di associazione visiva di scimmie addestrate a svolgere un’attività di attenzione distribuita molto semplice. Le scimmie dovevano eseguire un movimento oculare verso un bersaglio, in questo caso una luce che appariva imprevedibilmente in una delle possibili posizioni di destinazione. Gli scienziati hanno scoperto che i tempi di reazione della scimmia per rilevare il bersaglio seguivano un ritmo theta (3-6 Hz) che è lo stesso che gli umani manifestano durante tali compiti. Nella ricerca, questo ha dimostrato di essere accompagnato da un ritmo neuronale prima che il bersaglio fosse rilevato. Hanno scoperto che i neuroni stavano lavorando insieme, alternandosi in modo tale che quando un neurone si eccitava, il suo vicino era meno attivo. Credono che questo equilibrio di eccitazione e inibizione significhi che ci sono neuroni disponibili se il cervello ha bisogno di reagire a un cambiamento di circostanze. Gli scienziati intendono approfondire la ricerca per comprendere il meccanismo che fa passare dalla scansione dell’attenzione alla messa a fuoco e per rivelare le identità dei neuroni coinvolti. Questo può aiutare a sviluppare aiuti neurofarmacologici più efficaci dei farmaci attuali che supportano l’attenzione.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Theta Rhythmic Neuronal Activity and Reaction Times Arising from Cortical Receptive Field Interactions during Distributed Attention” by Ricardo Kienitz, Joscha T. Schmiedt, Katharine A. Shapcott, Kleopatra Kouroupaki, Richard C. Saunders, Michael Christoph Schmid in Current Biology. Published July 12 2018.