Capire i meccanismi cognitivi della visione, come comunicano le diverse regioni neurali, come prestiamo attenzione ad alcune cose e come ne ignoriamo altre è uno degli argomenti più intriganti della ricerca neurologica di base, Un recente studio, pubblicato sul Journal of Neuroscience (link), ha utilizzato varie tecniche di brain imaging per mostrare esattamente come la corteccia visiva e la corteccia parietale inviano informazioni tra loro attraverso le connessioni della sostanza bianca, al fine di cogliere le informazioni specifiche che si desidera vedere.
E’ stato dimostrato che l’attenzione è un processo uno-a-uno tra le informazioni visive e le varie parti coinvolte nella visione. In pratica, il team di ricerca ha condotto due serie di esperimenti con cinque adulti. In primo luogo hanno usato diverse diverse scansioni funzionali del cervello per identificare le regioni del cervello responsabili per l’elaborazione visiva e l’attenzione. Nel primo compito i partecipanti guardavano un punto nel centro dello schermo, mentre sei stimoli lampeggianti si alternavano attorno al punto. Nel secondo compito è stato chiesto ai partecipanti di rispondere agli stimoli uno alla volta. Queste scansioni hanno consentito di determinare le regioni cerebrali interessate. I ricercatori hanno potuto quindi cercare la connettività tra queste regioni. Nella seconda parte dell’esperimento sono stati raccolti i dati anatomici di connettività della sostanza bianca del cervello, mentre i cervello dei partecipanti veniva digitalizzato senza eseguire alcuna attività. Infine, i ricercatori hanno combinato questi risultati con quelli degli esperimenti funzionali per vedere come si organizzano le fibre della sostanza bianca rilevate dalle regioni studiate in precedenza, la corteccia visiva e la corteccia parietale. I risultati hanno dimostrato che le connessioni della sostanza bianca sono mappati in modo sistematico, il che significa che esistono collegamenti diretti tra le corrispondenti posizioni del campo visivo nella corteccia visiva e nella corteccia parietale.
La tecnica utilizzata è l'”imaging a diffusione di spettro” combinata alla trattografia ad alta risoluzione che fornisce una migliore stima dei collegamenti tra le regioni del cervello e una maggiore precisione rispetto ai metodi convenzionali di trattografia, come quelli tipicamente utilizzati con la DTI (diffusion tension imaging).
L’attenzione visiva ci consente di selezionare le informazioni rilevanti per l’elaborazione dettagliata risolvendo la competizione tra gli stimoli nella corteccia visiva organizzata in maniera retinotopica. Si ritiene che i segnali che controllano la polarizzazione dell’attenzione vengono generati in una rete fronto-parietale di regioni cerebrali, compresa la corteccia parietale posteriore. Studi recenti hanno rivelato una organizzazione topografica nel solco intraparietale (IPS) che rispecchia l’organizzazione retinotopica nella corteccia visiva, suggerendo che la connettività tra queste regioni potrebbe fornire il meccanismo con cui agisce l’attenzione sulle prime rappresentazioni corticali. Nello studio in esame è stata osservata una forte correlazione positiva tra le modulazioni dell’attenzione nella corteccia visiva e la connettività dell’IPS, suggerendo che queste connessioni della sostanza bianca mediano i segnali di attenzione che risolvono la concorrenza tra stimoli per la rappresentazione in corteccia visiva. E’ stato anche scoperto che la connettività tra IPS e V1 rispetta costantemente i confini visuotopici, mentre le connessioni a V2 e V3/VP disperdono il 60%. Questo modello è coerente con i cambiamenti nella dimensione del campo recettivo tra le regioni e suggerisce che un ruolo primario dell’IPS posteriore è quello di codificare spazialmente specifiche informazioni visive. Questi risultati forniscono la prova fondamentale per la teoria dell’attenzione e specifica i vincoli neurobiologici in materia di organizzazione funzionale del cervello nell’attenzione visiva.
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