Oggetti che cadono: nuovo studio sull’interpretazione del movimento del cervello

Se pensavate che fosse facile giudicare la posizione di un oggetto che cade mentre si è distesi sul proprio fianco, vi dovrete ricredere.

Una nuova ricerca, guidata dall’Istituto Max Planck (MPI) di cibernetica biologica in Germania e presentata nella rivista Public Library of Science (PLoS) ONE, mostra che anche se le leggi della fisica che governano la stabilità degli oggetti sono ben rappresentate dal cervello, si può determinare meglio come cadono gli oggetto quando ci si trova eretti. I risultati gettano nuova luce sulle teorie esistenti riguardanti il modo in cui gli esseri umani percepiscono la stabilità fisica degli oggetti.

Secondo le leggi del moto di Newton, un oggetto cade quando il suo centro di massa si trova al di fuori della sua base di appoggio. La domanda, tuttavia, è come può il vostro cervello sapere se l’oggetto cadrà o meno?

“La forza di gravità non è avvertita direttamente,” spiega il dott. Michael Barnett-Cowan, leader del progetto per la percezione del moto all’MPI di cibernetica biologica e autore principale dello studio. “Sono gli effetti indiretti della gravità quelli ad essere rilevati.”

Negli anni cinquanta del diciannovesimo secolo, il fisiologo tedesco Hermann Aubert si piegò su un lato e vide una linea verticale come se fosse piegata verso di lui. “A partire da Aubert, noi ora sappiamo che il cervello combina informazioni visive e vestibolari per determinare la direzione della gravità relativa a una rappresentazione interna dell’orientamento del nostro corpo,” dice il dott. Barnett-Cowan, un neuroscienziato post dottorato proveniente dal Canada.

Il team ha usato dei computer portatili per testare il giudizio dei partecipanti allo studio su stabilità degli oggetti e valutazioni della linea verticale. Dopo averli sottoposti a test in posizioni erette e anche sul fianco, i ricercatori hanno scoperto che la percezione delle persone riguardante le possibilità che un oggetto cada è relativa a questa errata percezione della direzione della gravità piuttosto che sulla sua reale direzione.

“Ci potremmo aspettare che il cervello faccia affidamento principalmente su un’euristica e supposizioni visive riguardo a un oggetto quando valuta se questo cadrà o meno,” dice il professor Roland Fleming, un coautore dello studio che si trova ora all’Università di Giessen in Germania. “Sorprendentemente, tuttavia, abbiamo scoperto che i giudizi degli osservatori sulla stabilità degli oggetti sono influenzati dall’inclinazione del corpo.”

Commentando i risultati, il coautore professor Manish Singh della Rutgers University negli Stati Uniti dice: “A partire dal lavoro di Jean Piaget si sa che i bambini e gli adulti hanno difficoltà nel risolvere problemi che coinvolgono le leggi della fisica che governano l’equilibrio, ma nella vita di ogni giorno sembra che ce la caviamo abbastanza bene nel valutare la stabilità degli oggetti. I nostri risultati suggeriscono che la soluzione di questo tipo di problemi potrebbe dipendere dall’integrazione di informazioni multisensoriali.”

Secondo Heinrich Bülthoff, direttore dell’MPI di cibernetica biologica, le scoperte forniscono delle intuizioni su come il nostro cervello, quando i singoli organi sensoriali non offrono un’accurata rappresentazione del mondo fisico, combina informazioni provenienti da più organi sensoriali per fornire un’accurata rappresentazione degli oggetti.

Per lo più le persone vedono il mondo quando si trovano in una posizione eretta. “In questo caso i segnali visivi, vestibolari e del corpo sono allineati e il cervello può sfruttare queste informazioni ridondanti per mantenere una percezione e un’azione ottimali, in particolare quando le informazioni provenienti da un senso sono scarse o assenti,” dice il dott. Barnett-Cowan.

Per maggiori informazioni, visitare:

Istituto Max Planck (MPI) di cibernetica biologica:
http://www.kyb.mpg.de/

PLoS ONE:
http://www.plosone.org/home.action