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Una nuova ricerca dagli scienziati dell'Università di Rochester esplora il motivo per cui gli esseri umani sono bravi a distinguere gli oggetti in movimento e su come possiamo addestrare i nostri cervelli a essere più bravi in questo mentre invecchiamo.
Una delle ragioni per cui gli esseri umani sono bravi a distinguere gli oggetti mobili più piccoli in primo piano è che il nostro cervello diventa insensibile al movimento in un contesto più ampio, riferiscono i ricercatori.
Viceversa, quando il cervello di una persona è più sensibile al movimento di fondo, il compromesso negativo è che sarà meno sensibile agli oggetti in primo piano più piccoli.
La ricerca, che appare in Nature Communications, potrebbe portare a nuovi programmi di allenamento per anziani e pazienti con condizioni come la schizofrenia, che è stata collegata a una più debole segregazione motoria.
Il movimento visivo è un'importante fonte di informazioni per separare gli oggetti dai loro sfondi. Un ragno mimetizzato contro un ramo, ad esempio, perde immediatamente la sua invisibilità una volta che inizia a muoversi. Un amico che stai cercando di individuare in un affollato terminal dell'aeroporto è più distinguibile quando inizia ad agitare le mani.
Mentre il processo di separazione di un oggetto da uno sfondo è apparentemente senza sforzo, i ricercatori non sanno ancora come il nostro sistema visivo riesca a individuare e separare rapidamente gli oggetti in movimento dai loro sfondi. La nuova ricerca potrebbe fare un passo in avanti per capire come funziona il processo.
Cosa è più importante?
"Il cervello umano non è in grado di elaborare tutte le informazioni che ci circondano", afferma l'autore principale Duje Tadin, professore di scienze cerebrali e cognitive all'Università di Rochester. "Essere meno sensibili a cose che sono meno importanti rende il cervello più efficiente e più veloce nel realizzare i compiti più importanti."
Prendi la guida, ad esempio. Mentre lo scenario di sottofondo sibila, è imperativo che un guidatore veda ed eviti auto, pedoni e altri oggetti sulla strada.
Ci sono due modi fondamentali in cui il cervello può distinguere tali oggetti dagli sfondi in movimento. Può migliorare gli oggetti che contano; oppure, può sopprimere lo sfondo e, grazie a questa soppressione, valorizzare gli oggetti. Quest'ultimo è "l'opzione più efficiente", dice Tadin. "Pensa di provare ad avere una conversazione in una stanza con un elevato rumore di sottofondo. È più efficace trovare un modo per spegnere il rumore piuttosto che provare a parlare più forte ".
Mentre queste strategie non sono le uniche che il cervello usa per evidenziare gli oggetti in movimento - l'attenzione è un altro fattore, ad esempio - la ricerca precedente del laboratorio di Tadin ha trovato un collegamento tra il QI e l'abilità di sopprimere il movimento di fondo. I ricercatori hanno ipotizzato che nei giovani sani, una regione del cervello chiamata area temporale media temporale (MT) sia responsabile di questa soppressione.
In che modo l'invecchiamento influisce sul rilevamento del movimento
Al fine di testare la capacità delle persone di identificare gli oggetti in movimento su uno sfondo in movimento, i ricercatori hanno mostrato ai partecipanti allo studio il movimento di modelli strutturati. All'interno dello sfondo con texture, c'era un oggetto più piccolo che si muoveva nella direzione opposta rispetto allo sfondo. I ricercatori hanno incaricato i partecipanti di riportare la posizione o la forma dell'oggetto con motivi più piccoli.
I ricercatori hanno scoperto che i giovani adulti erano più bravi a vedere piccoli oggetti in movimento in primo piano e peggio nel vedere il movimento di fondo. Gli adulti più anziani, i partecipanti di età 65 e superiori, erano l'opposto. Erano più poveri nel vedere gli oggetti mobili più piccoli perché avevano una maggiore consapevolezza dello sfondo sul quale si muovevano gli oggetti. Gli adulti più giovani hanno impiegato in media 20 millisecondi per selezionare gli oggetti in movimento e gli adulti più anziani hanno impiegato circa 30 millisecondi.
Mentre entrambi i gruppi erano efficienti nel compito, impiegando solo una frazione di secondo per rilevare il movimento dell'oggetto sullo sfondo, "quei millisecondi in più potrebbero fare una grande differenza", afferma Woon Ju Park, un ex collaboratore postdoctoral nel laboratorio di Tadin e attualmente un ricercatore associato presso l'Università di Washington. "Pensa alle cose che contano per la tua sopravvivenza." Una frazione di secondo potrebbe significare la differenza tra colpire o evitare un pedone; o potrebbe essere solo il tempo di perdere di vista un bambino turbolento. Nel caso del mondo animale, potrebbe significare la differenza tra la vita e la morte.
"Pensa ad un animale in natura", dice Park. "Se vede un oggetto in movimento, potrebbe essere il pranzo per l'animale o qualcosa che potrebbe mangiare quell'animale a pranzo. Gli animali sono davvero bravi a mimetizzarsi, ma anche il miglior mimetismo si separa con il movimento. "
I ricercatori ipotizzano che gli anziani hanno una segregazione del movimento compromessa perché mentre le persone invecchiano, la loro visione cambia e diventa "più rumorosa". Come meccanismo adattivo, il cervello che invecchia potrebbe quindi dare la priorità all'integrazione delle informazioni sul movimento in generale, sopprimendo e segmentando lo sfondo dal primo piano. I risultati suggeriscono anche che le persone con condizioni psichiatriche come la schizofrenia, associate a simili sistemi visivi "più rumorosi", potrebbero anche sperimentare il trade-off tra integrazione e segregazione.
La formazione può aiutare
Sebbene la ricerca dimostri che la capacità di rilevare oggetti in movimento su uno sfondo in movimento diminuisce con l'età, la ricerca offre anche alcune buone notizie per gli anziani.
"Con la formazione, possiamo rendere gli anziani più come gli adulti più giovani", dice Tadin.
I ricercatori hanno scoperto che gli adulti più grandi potevano allenare il loro cervello per elaborare il movimento più come i giovani adulti praticando la segmentazione visiva di oggetti in movimento. I partecipanti più anziani hanno svolto il compito di studio per quattro settimane, con quattro sessioni a settimana, e sono diventati più veloci nel compito, restringendo il divario in termini di prestazioni con i loro colleghi più giovani.
Sorprendentemente, i ricercatori hanno scoperto che i partecipanti più anziani che si erano sottoposti a un allenamento non erano in effetti migliorati nel vedere l'oggetto in movimento più piccolo; la loro capacità di vedere l'oggetto era altrettanto buona che all'inizio dell'allenamento. Ciò che è cambiato con la formazione è stato il fatto che gli adulti più anziani sono diventati meno sensibili al movimento di fondo, proprio come gli adulti più giovani.
"La maggior parte delle volte quando si allena qualcosa nel cervello, le cose migliorano", dice Tadin. "Questo è un caso in cui, con l'allenamento, si migliora nel vedere gli oggetti, mentre allo stesso tempo peggiorano nel vedere lo sfondo. Questo ci ha mostrato che queste due cose sono veramente integrate, perché quando ne abbiamo influenzato una, anche l'altra è cambiata. "
Fonte: Università di Rochester
