Gli esseri umani dipendono dai loro sensi per percepire il mondo, se stessi e gli altri. Nonostante i sensi siano l’unica finestra sul mondo esterno, le persone raramente si chiedono quanto fedelmente rappresentino la realtà fisica esterna. Negli ultimi 20 anni, la ricerca neuroscientifica ha rivelato che la corteccia cerebrale genera costantemente previsioni su ciò che accadrà dopo e che i neuroni responsabili dell’elaborazione sensoriale codificano solo la differenza tra le nostre previsioni e la realtà effettiva. Un team di neuroscienziati della TU di Dresda presenta nuove scoperte che mostrano che non solo la corteccia cerebrale, ma l’intero percorso uditivo, rappresenta i suoni secondo le aspettative precedenti. Per il loro studio, il team ha utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per misurare le risposte cerebrali di 19 partecipanti mentre ascoltavano sequenze di suoni. I partecipanti sono stati istruiti a trovare quale dei suoni nella sequenza deviava dagli altri. Quindi, le aspettative dei partecipanti sono state manipolate in modo che si aspettassero il suono deviante in determinate posizioni delle sequenze. I neuroscienziati hanno esaminato le risposte suscitate dai suoni devianti nei due nuclei principali della via sottocorticale responsabili dell’elaborazione uditiva: il collicolo inferiore e il corpo genicolato mediale. Sebbene i partecipanti abbiano riconosciuto il deviante più velocemente quando è stato posizionato nelle posizioni in cui lo si aspettava, i nuclei sottocorticali hanno codificato i suoni solo quando sono stati posti in posizioni inaspettate. Questi risultati possono essere interpretati al meglio nel contesto della codifica predittiva, una teoria generale dell’elaborazione sensoriale che descrive la percezione come un processo di verifica delle ipotesi. La codifica predittiva presuppone che il cervello generi costantemente previsioni su come apparirà, suonerà, sentirà e odorerà il mondo fisico nell’istante successivo e che i neuroni incaricati di elaborare i nostri sensi risparmiano risorse rappresentando solo le differenze tra queste previsioni il mondo fisico reale. Le nostre convinzioni soggettive sul mondo fisico hanno un ruolo decisivo su come percepiamo la realtà. Decenni di ricerche nelle neuroscienze avevano già dimostrato che la corteccia cerebrale, la parte del cervello più sviluppata negli esseri umani e nelle scimmie, scansiona il mondo sensoriale testando queste convinzioni contro le informazioni sensoriali reali. Hanno ora dimostrato che questo processo domina anche le parti più primitive ed evolutive conservate del cervello. Tutto ciò che percepiamo potrebbe essere profondamente contaminato dalle nostre convinzioni soggettive sul mondo fisico. Questi nuovi risultati aprono nuove strade per i neuroscienziati che studiano l’elaborazione sensoriale negli esseri umani verso i percorsi sottocorticali. Forse a causa della convinzione assiomatica che la soggettività sia intrinsecamente umana e del fatto che la corteccia cerebrale è il principale punto di divergenza tra il cervello umano e quello di altri mammiferi, poca attenzione è stata prestata prima al ruolo che le credenze soggettive potrebbero avere sulla rappresentazione della sensorialità subcorticale. Data l’importanza che le previsioni hanno nella vita quotidiana, le menomazioni su come le aspettative vengono trasmesse al percorso sottocorticale potrebbero avere profonde ripercussioni sulla cognizione. La dislessia dello sviluppo, il disturbo dell’apprendimento più diffuso, è già stata collegata a risposte alterate nel percorso uditivo sottocorticale e alle difficoltà nello sfruttare le regolarità dello stimolo nella percezione uditiva. I nuovi risultati potrebbero fornire una spiegazione unificata del motivo per cui gli individui con dislessia hanno difficoltà nella percezione del linguaggio e fornire ai neuroscienziati clinici una nuova serie di ipotesi sull’origine di altri disturbi neurali legati all’elaborazione sensoriale.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Abstract rules drive adaptation in the subcortical sensory pathway” by Alejandro Tabas , Glad Mihai, Stefan Kiebel, Robert Trampel, Katharina von Kriegstein. eLife

Immagine: Conversation (Zilola Nazarova)