Suoni. Studio internazionale dimostra la natura ciclica della nostra percezione

Lo studio internazionale ha coinvolto le università di Firenze, Pisa e Sydney. La ricerca, pubblicata su Current Biology, ha provato che il nostro cervello campiona ritmicamente le informazioni sensoriali che arrivano alle nostre orecchie.

17 NOV - Come percepiamo i suoni? Con oscillazioni che riflettono i ritmi della nostra attenzione. Lo ha dimostrato uno studio pubblicato su Current Biology, dal titolo “Auditory Sensitivity and Decision Criteria Oscillate at Different Frequencies Separately for the Two Ears”, che ha fornito nuove importanti prove sulla natura ciclica della percezione. La ricerca è il risultato di una collaborazione italo-australiana, che ha coinvolto David Alais e Johahn Leung del dipartimento di Psicologia e Scienze Mediche dell’Università di Sydney, David Burr del dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Firenze e Maria Concetta Morrone e Tam Ho del dipartimento di Ricerca Traslazionale dell’Università di Pisa.

Grazie a semplici esperimenti comportamentali, gli autori hanno dimostrato che la sensibilità nel rilevare la presenza di un suono debole non è costante, ma fluttua ritmicamente nel tempo. La ritmicità della sensibilità induce un campionamento sequenziale dei segnali provenienti dalle due orecchie, circa a un decimo di secondo, abbastanza velocemente da agire al di fuori della nostra coscienza.
"Oscillazioni percettive erano state già descritte per il sistema visivo, ma mai prima per il sistema uditivo – spiega David Burr – La difficoltà nel dimostrare la ritmicità percettiva del sistema uditivo è proprio legata alla peculiarità di una frequenza di oscillazione di opposta polarità nelle due orecchie. Tuttavia campionare a tempi diversi i segnali provenienti dalle due orecchie può offrire numerosi vantaggi, non ultimo quello di monitorare con attenzione il segnale monoaurale, ma senza perdere l’informazione importante per la localizzazione del suono".

Ancora più sorprendentemente gli autori hanno dimostrato che la ciclicità riguarda non solo la capacità di rilevamento, ma anche la capacità decisionale di classificare il suono. In questo caso le oscillazioni sono molto più rapide, sottolineando come i processi che sottendono le nostre decisioni e le nostre abilità percettive possano utilizzare circuiti diversi ed essere regolati da ritmi diversi.

"Questi risultati sono importanti sotto molteplici aspetti – aggiunge Maria Concetta Morrone – Per prima cosa mostrano che le oscillazioni sono una caratteristica generale della percezione, non specifica solo per il sistema visivo. In secondo luogo suggeriscono che probabilmente è l’attenzione, incapace di essere distribuita in molteplici domini simultaneamente, che oscilla e campiona sequenzialmente i segnali provenienti dalle due orecchie. Infine lo studio dimostra che la sensibilità sensoriale e la nostra capacità di prendere decisioni oscillano su ritmi specifici e a frequenze diverse".

Quale può essere il vantaggio per il cervello di effettuare un campionamento ritmico delle informazioni sensoriali? Le teorie al riguardo abbondano, ma una delle teorie di maggior successo, abbracciata anche dagli autori di questo studio, ipotizza che il fenomeno rifletta l’azione dell’attenzione. "Quando esaminiamo una scena non tutte le sue parti sono egualmente salienti: alcune ricevono più attenzione di altre e queste vengono analizzate con priorità – spiega Tam Ho – Questa è una strategia molto efficace: permette di concentrare le nostre risorse attentive, di solito molto limitate, su specifici oggetti di interesse, invece di diluirle su tutta la scena. Allo stesso modo le risorse attentive possono essere concentrate in brevi frazioni di tempo: come una luce stroboscopica che lega insieme gli oggetti della scena illuminati simultaneamente".

Ancora più interessante è l’utilizzo di questi ritmi da parte del meccanismo che scandisce il tempo, l’orologio del cervello: !Le oscillazioni neurali potrebbero avere lo scopo di organizzare e codificare nel tempo, attraverso frequenze diverse, le informazioni provenienti dai vari sensi per farci interagire in maniera ottimale con il mondo esterno – concludono gli autori dello studio – Sebbene al momento queste siano solo ipotesi una cosa è chiara: la nostra percezione del mondo è inerentemente ritmica, sebbene non ne siamo assolutamente coscienti". 

17 novembre 2017
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