Il vero occhio della mente

Una serie di test su pazienti epilettici ha verificato con successo la possibilità di indurre fosfeni, cioè lampi di luce percepiti nel campo visivo, grazie a opportuni stimoli elettrici. I risultati hanno mostrato che una regione del cervello nota come giunzione temporo-parietale è particolarmente sensibile a questa stimolazione, suggerendo quindi un suo ruolo cruciale per la percezione degli stimoli rilevanti per il comportamento e per la consapevolezza cosciente .

La regione cerebrale denominata giunzione temporo-parietale (temporoparietal junction,TJP) è cruciale per la percezione degli stimoli rilevanti per il comportamento e per la consapevolezza cosciente: è quanto porta a ipotizzare una serie di test condotti su alcuni pazienti affetti da epilessia da Michael Beauchamp e colleghi della University of Texas Medical School a Houston che firmano in proposito un articolo su “Nature Neuroscience”.

Numerose ricerche in passato hanno evidenziato che la stimolazione elettrica del lobo occipitale possa produrre la percezione di fosfeni, lampi di luce nel campo visivo del soggetto stimolato. Gli stessi fosfeni sono stati proposti come unità fondamentali di percezione visiva e potrebbero rappresentare il “mattone elementare” per la futura realizzazione di protesi corticali per il trattamento della cecità.

Le sperimentazioni condotte finora hanno permesso di identificare le regioni cerebrali deputate alla visione e hanno mostrato che solo alcune aree specifiche supportano la percezione di fosfeni.

In questo ultimo studio, l’obiettivo era la ricerca di correlati neurali della percezione mediante la stimolazione elettrica con 214 elettrodi impiantati nel cranio di tre soggetti. In una fase iniziale di screening, venivano stimolati singoli elettrodi e i soggetti dovevano riferire se percepissero un fosfene. Si è così riscontrato come sui tre soggetti, 16 elettrodi hanno prodotto un fosfene (elettrodi di percezione) e 128 non lo hanno fatto (elettrodi di non percezione).

Gli elettrodi di percezione erano concentrati intorno alle aree visive intorno al polo occipitale. Gli screening successivi, in ciascun soggetto sono stati selezionati un elettrodo percettivo e il più vicino elettrodo non percettivo, entrambi collocati sulla corteccia occipitale. Tramite questi due elettrodi sono stati poi inviati impulsi di corrente da cinque millisecondi in modo ripetitivo con una corrente costante e d’intensità sufficiente a produrre un fosfene nell’elettrodo percettivo.

Tutti gli altri elettrodi sono stati usati per registrare dati neurofisiologici temporalmente correlati agli impulsi. In questo modo sono state rilevate oscillazioni neurali nell’intervallo gamma (30-200 hertz) come riflesso dei picchi di attività neuronale. I ricercatori hanno poi misurato il rapporto tra l’attività gamma evocata con la stimolazione dell’elettrodo percettivo e quella evocata dalla stimolazione di quello non percettivo. Il valore massimo di questo rapporto è stato registrano all’interno e intorno alla giunzione temporo-parietale, una regione che in passato è stata collegata al disturbo della cognizione spaziale noto come negligenza spaziale unilaterale o sindrome neglect, in cui un soggetto che ha subito una lesione al cervello non riesce a percepire gli stimoli che provengono dalla porzione di spazio controlaterale rispetto al danno.

Questi dati supportano l’ipotesi secondo cui l’oscillazione gamma del TJP possa essere una firma neurale del fosfene percepito e che disturbando questa oscillazione si possa interferire nella percezione. In una seconda fase dello studio, si è dimostrato che la stimolazione elettrica del TJP è in grado di modificare la capacità da parte dei soggetti di rilevare stimoli visivi a basso contrasto.

Complessivamente, i risultati dei test fanno ipotizzare che il TJP sia la sede della consapevolezza cosciente, ovvero l’insieme della percezione e della reazione cognitiva agli stimoli presenti nell’ambiente.