Scoperto all’Istituto Italiano di Tecnologia, in collaborazione con Università di Trento e Rochester University, come il cervello interpreta il movimento dei corpi nell’interazione tra le persone

RICONOSCERE IL SIGNIFICATO DI AZIONI E INTENZIONI

NELLA COMUNICAZIONE NON VERBALE    

Scoperto all’ Istituto Italiano di Tecnologia, in collaborazione con Università di Trento e Rochester University, come il cervello interpreta il movimento dei corpi nell’interazione tra le persone   .I risultati dello studio potrebbero aprire nuovi scenari nella terapia delle patologie della sfera socio-affettiva quali l’autismo, o i disturbi alimentari come l’anoressia e la bulimia

Genova, 14 gennaio 2014 – L’interazione tra persone è dominata dai gesti che compiamo con il nostro corpo in una comunicazione non verbale. La nostra silhouette biologica ha una determinata forma e può muoversi con diversi orientamenti e direzioni; il nostro cervello percepisce ed elabora entrambe le informazioni sia che si tratti del nostro corpo sia del nostro interlocutore. Ma come avviene tale riconoscimento? I ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia a Rovereto (Trento) hanno individuato due aree cerebrali specializzate nel distinguere la forma dei corpi statici e il loro movimento, che operano in maniera indipendente e concorrono all’interpretazione delle azioni. La scoperta potrebbe avere importanti ricadute nella terapia delle patologie della sfera socio-affettiva, quali l’autismo.

Lo studio “Distinct neural mechanisms for body form and body motion discriminations” è stato pubblicato sulla rivista internazionale The Journal of Neuroscience, ed è il risultato di una collaborazione tra ricercatori del Center for Neuroscience and Cognitive Systems dell’Istituto Italiano di Tecnologia a Rovereto (Trento), del Center for Mind/Brain Sciences dell’Università di Trento e del Department of Cognitive and Brain Sciences della Rochester University negli Stati Uniti.

Il lavoro di ricerca è originato dalla necessità di comprendere i meccanismi di interpretazione del movimento del corpo umano da parte del cervello. La percezione e l’elaborazione delle informazioni prodotte dal corpo in moto sono attività importanti, per esempio, nell’interazione tra persone attraverso una comunicazione non verbale: è possibile distinguere le azioni compiute, comprenderne le intenzioni e leggere le emozioni espresse. Alla base di queste attività vi è la capacità da parte del cervello di distinguere la forma di un corpo e di associarvi, in maniera appropriata, il movimento. Le domande cui si è voluto rispondere sono state: la forma e il movimento sono dati che il cervello acquisisce ed elabora in modo separato o parallelamente? Se il cervello non capisce che ha di fronte un corpo umano, non percepisce nemmeno il suo movimento in modo accurato?

I ricercatori hanno studiato l’attività del cervello di dodici persone volontarie durante alcuni test comportamentali, utilizzando due tecniche di indagine complementari: la risonanza magnetica funzionale (fMRI) e la stimolazione magnetica transcranica (TMS). Durante due primi test, i volontari hanno dovuto distinguere immagini di corpi statici e corpi in movimento e, in seguito, la direzione del movimento e l’orientamento del corpo osservato. L’analisi dei dati della fMRI ha permesso l’individuazione di due aree corticali della corteccia temporale distinte di cui una responsabile del riconoscimento della forma del corpo (l’Area Extrastriata del Corpo – EBA) e l’altra dell’identificazione del movimento (il Solco Temporale posteriore Superiore – pSTS).

“La nostra analisi ha individuato come le informazioni relative alla forma di un corpo e al suo movimento sono utilizzate dal cervello per definire la direzione del movimento e l’orientamento del corpo”, spiega la dott.ssa Lorella Battelli, coordinatrice del gruppo di lavoro e ricercatrice al Centro di Rovereto dell’Istituto Italiano di Tecnologia. “Quando dobbiamo riconoscere se un corpo che cammina abbia la testa orientata verso destra o verso sinistra, è molto importante che il nostro sistema visivo acquisisca informazioni sulla forma del corpo. Al contrario, se ci interessa sapere verso quale direzione stia camminando (avanti o indietro) il sistema visivo ha bisogno di avere informazioni sul movimento (per es. la camminata)”.

Basandosi su questo primo risultato i ricercatori hanno indagato la dipendenza reciproca delle due aree corticali, alterando i processi funzionali di un’area alla volta tramite la stimolazione magnetica transcranica e analizzando il conseguente comportamento dei volontari. Lo studio ha mostrato che le due aree operano in modo autonomo.

Un’alterazione dell’area responsabile del riconoscimento della forma (l’area EBA) causa la riduzione della capacità dei soggetti a identificare la direzione di orientamento del corpo, mentre lascia inalterata la capacità di identificare la direzione del movimento. I risultati sono invertiti quando l’alterazione è indotta sull’altra area (la pSTS).

“Grazie al nostro studio sarà possibile capire meglio le basi biologiche sottostanti alcuni disturbi comportamentali legati alla comprensione delle azioni degli altri” conclude la dott.ssa Battelli. “Per esempio i disturbi della sfera socio-affettiva, quali l’autismo, o i disturbi alimentari come l’anoressia e la bulimia, per i quali è stato dimostrato che esistono alterazioni anatomiche e funzionali a carico delle due aree della corteccia temporale che abbiamo studiato. I nostri risultati sono un primo passo importante per poter programmare un possibile intervento terapeutico”.

ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA

L’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) è una Fondazione di diritto privato istituita congiuntamente dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca e dal Ministero dell’Economia e delle Finanze, con l’obiettivo di promuovere l’eccellenza nella ricerca di base e in quella applicata e di favorire lo sviluppo del sistema economico nazionale. Lo staff complessivo di IIT conta 1233 persone. L’area scientifica è rappresentata da circa l’85% del personale. Il 43% dei ricercatori proviene dall’estero: per il 27% stranieri da circa 50 Paesi e per il 16% italiani rientrati.

La produzione di IIT vanta più di 3500 pubblicazioni e 127 invenzioni che hanno originato 209 brevetti. Nella sede di Genova collaborano dipartimenti di Robotica (“Robotica, Cervello e Scienze Cognitive” e “Robotica Avanzata”), dipartimenti orientati alle scienze della vita (“Neuroscienze e Tecnologie del Cervello”, e “Scoperta e Sviluppo Farmaci”) e facility di “Nanochimica”, “Nanofisica”, “Nanostrutture”, “Pattern Analysis & Computer Vision” e “iCub Facility”. Dal 2009 l’attività scientifica è stata ulteriormente rafforzata con la creazione di dieci centri di ricerca nel territorio nazionale (a Torino, Milano, Trento, Parma, Roma, Pisa, Napoli, Lecce) che, unitamente al Laboratorio Centrale di Genova, sviluppano le nuove piattaforme del piano scientifico 2012-2014.