Un recente studio condotto da un’équipe internazionale di neuroscienziati guidata dall’Università della California a Berkeley ha rivelato nuovi dettagli affascinanti sul funzionamento del cervello umano, aprendo nuove prospettive sia sulla comprensione delle illusioni ottiche sia sulla natura stessa della percezione visiva. Pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Neuroscience, la ricerca mostra come sia possibile indurre artificialmente nel cervello la percezione di oggetti inesistenti, stimolando con impulsi laser un gruppo specifico di neuroni.
Questa scoperta rappresenta un punto di svolta nello studio delle illusioni visive, dimostrando che ciò che vediamo non è sempre una rappresentazione fedele della realtà esterna, ma può essere il prodotto di elaborazioni interne sofisticate e, talvolta, fuorvianti. L’organo della vista, tradizionalmente considerato un semplice ricevitore passivo di stimoli, viene invece descritto come un sistema attivo, dotato di capacità predittive e manipolative. La mente, in altre parole, non osserva soltanto: interpreta, deduce, colma vuoti.
Un cervello che “inventa”
L’elemento più sorprendente dello studio è stato l’esperimento di stimolazione optogenetica, che ha consentito ai ricercatori di “attivare” direttamente specifici neuroni nel cervello dei topi attraverso impulsi laser. Tali neuroni, secondo gli scienziati, sono quelli responsabili della generazione dell’illusione ottica. Quando stimolati, essi hanno prodotto nei roditori le stesse reazioni cerebrali osservate durante la visione di illusioni visive, anche in assenza di qualsiasi immagine o stimolo esterno.
L’analogia utilizzata dai ricercatori è illuminante: la visione non è paragonabile al funzionamento di una macchina fotografica, che cattura fedelmente ciò che si trova davanti all’obiettivo, ma assomiglia piuttosto al lavoro di un computer grafico, che costruisce un’immagine sulla base di una serie di calcoli, previsioni e interpolazioni.
L’illusione del “triangolo di Kanizsa”
Uno degli strumenti principali utilizzati durante lo studio è stato il celebre triangolo di Kanizsa, un’illusione ottica scoperta nel 1955 dallo psicologo italiano Gaetano Kanizsa. Nell’immagine, apparentemente banale, il nostro cervello percepisce due triangoli sovrapposti anche se, in realtà, nessuno dei due è tracciato completamente. La mente costruisce spontaneamente i contorni delle figure assenti, basandosi sull’allineamento e sulla disposizione di forme incompiute.
I ricercatori hanno sottoposto i topi a immagini simili, monitorando in tempo reale l’attività cerebrale. Con grande sorpresa, si è osservato che una specifica area del cervello – identificata come parte della corteccia visiva – mostrava schemi di attivazione coerenti con la percezione dell’immagine inesistente. In seguito, attraverso la stimolazione mirata di quella stessa area tramite impulsi laser, è stato possibile riprodurre quegli stessi schemi anche quando il triangolo non veniva più mostrato.
In altre parole, il cervello dei topi “vede” un’immagine che non esiste, semplicemente perché viene “istruito” a farlo da un’attivazione neuronale artificiale. È come se bastasse premere un interruttore perché la mente si convinca di vedere qualcosa che non c’è.
In questi pazienti, infatti, non è raro osservare percezioni distorte della realtà, come allucinazioni visive o uditive. Se una simile distorsione può essere indotta artificialmente in un cervello sano attraverso la stimolazione di determinati circuiti, allora si potrebbe ipotizzare che, nei disturbi mentali, vi siano attivazioni spontanee e incontrollate degli stessi circuiti, con effetti simili.
L’ipotesi è che la corteccia visiva non lavori da sola, ma sia parte di una rete neurale più estesa che coinvolge la memoria, l’attenzione e l’interpretazione cognitiva. Nei soggetti affetti da psicosi, queste reti potrebbero entrare in uno stato di disallineamento funzionale, generando percezioni che, pur essendo neurologicamente reali, non corrispondono a stimoli oggettivi nel mondo esterno.
Un nuovo paradigma per la neuroscienza della percezione
Lo studio propone una revisione sostanziale del concetto stesso di “visione”. Tradizionalmente, la percezione visiva è stata interpretata come una sequenza lineare: dalla retina agli impulsi nervosi, fino alla loro elaborazione nella corteccia visiva. Tuttavia, i risultati suggeriscono una dinamica circolare, in cui l’informazione sensoriale non è solo ricevuta, ma anche anticipata e costruita dal cervello stesso.
Il nostro sistema visivo, dunque, non si limita a registrare il mondo. Prevede, completa, ricostruisce. Questa capacità predittiva, se da un lato ci permette di navigare con efficienza in un ambiente complesso e talvolta ambiguo, dall’altro ci espone anche al rischio di errori interpretativi. Le illusioni ottiche sono la manifestazione più innocua e affascinante di questo rischio.
La tecnologia optogenetica
Alla base dello studio c’è una tecnologia sofisticata e relativamente recente: l’optogenetica. Essa consiste nell’introdurre nel cervello di un organismo geni che rendono alcuni neuroni sensibili alla luce. Attraverso l’uso di fibre ottiche miniaturizzate e impulsi laser di precisione, gli scienziati possono così attivare selettivamente gruppi specifici di cellule cerebrali.
Nel caso specifico, l’équipe di Berkeley ha sfruttato questa tecnica per identificare quali neuroni si attivassero durante la percezione di immagini illusorie, e per verificare se la loro stimolazione potesse replicare l’esperienza visiva. Il risultato è stato inequivocabile: il cervello può “vedere” anche in assenza di stimoli visivi, se i circuiti giusti vengono accesi.
