19-22 Giugno 2013, Sant’Elia a Pianisi – Workshop internazionale ‘active vision’. Resoconto di M.Capuano.

Lo scorso giugno il Molise ha ospitato il workshop internazionale active vision all’interno del quale alcuni tra i nomi più importanti delle neuroscienze della visione si sono confrontati su temi di ricerca all’avanguardia del campo. Il workshop, organizzato dall’università degli studi di Pisa e di Firenze grazie a fondi della comunità europea ERC e del ministero dell’università e della ricerca (MIUR), è stato ospitato dal convento dei frati cappuccini di Sant’Elia a Pianisi nei giorni 19-22 giugno 2013. Gli oratori che hanno presentato il loro lavoro all’interno del workshop, che sono tra coloro che hanno contribuito in maniera fondamentale alle nostre attuali conoscenze riguardanti il funzionamento del cervello visivo, hanno raggiunto la piccola e accogliente località molisana da diversi paesi europei (Francia, Regno Unito, Germania) e da diverse località degli USA. Oltre all’opportunità di confrontarsi con alcuni tra i più competenti colleghi nel campo delle neuroscienze della visione, i partecipanti al workshop hanno potuto apprezzare le bellezze del Molise, a partire dalla dimensione nostrana di un piccolo paese montano, con i suoi tempi, i suoi profumi e sapori, passando per le bellezze naturali con i meravigliosi paesaggi collinari del Molise, le bellezze artistiche del museo archeologico di Larino e la sua cattedrale fino alla scoperta del patrimonio storico del Molise, con la visita guidata alle rovine archeologiche di età romana di Sepino.

Uno dei temi portanti del workshop è stato quello della stabilità visiva, ovvero il sorprendente meccanismo neurale che ci permette di avere una visione stabile del mondo esterno nonostante il fatto che i nostri occhi si muovano incessantemente (movimenti oculari saccadici) spostando l’immagine sulla retina circa tre volte al secondo, un tema da sempre caro agli organizzatori del workshop, Maria Concetta Morrone e David Charles Burr, i quali sono stati tra i pionieri nel campo. L’intervento inaugurale del workshop da parte di Robert Wurtz (NIH) si è focalizzato in particolare sull’importanza della scarica corollaria (o copia di efferenza) nel mediare la stabilità visiva e sulle strutture neurali dedicate, con una particolare attenzione al ruolo del collicolo superiore (una struttura mesencefalica coinvolta nei comportamenti orientativi) all’interno di un network neurale più ampio, comprendente anche aree corticali quali i campi visivi frontali e V5/MT (un area visiva particolarmente coinvolta nella percezione del movimento). A seguire, Markus Lappe(Università di Münster) ha posto l’attenzione sulla tecnica dell’adattamento saccadico (adattamento dei movimenti oculari veloci volontari) come metodo per studiare i meccanismi di stabilità visiva e sulla possibilità di adattare anche i microscopici movimenti oculari involontari che avvengono durante la fissazione (microsaccadi). Il tema dell’adattamento saccadico è stato quindi ripreso da Micheal Morgan (Max Planck Institute for Neurological Research, Cologne), il quale ha proposto un nuovo metodo di adattamento saccadico grazie al quale, presentando target visivi a diverse posizioni spaziali si può ottenere un adattamento spaziale globale attorno al punto di fissazione. David Melcher (Università di Trento) ha incentrato il suo intervento sulla possibilità di inibire i movimenti saccadici presentando un flash prima dell’inizio del movimento e su come questo possa deteriorare la stabilità visiva quando più di una saccade sia programmata in successione. Simon Thorpe (Università di Tolosa) ha invece parlato dell’importanza della rilevanza comportamentale dello stimolo target di un movimento saccadico, dimostrando come stimoli visivi altamente rilevanti come le facce o gli animali abbiano un accesso privilegiato alla coscienza visiva che si riflette in movimenti saccadici diretti a questi stimoli visivi siano estremamente veloci, se non praticamente automatici. Per concludere la giornata dedicata al tema della stabilità visiva, Frank Bremmer (Università di Marburg) ha incentrato il suo intervento sul ruolo dell’area LIP (solco intraparietale laterale) nel codificare la posizione degli occhi e delle aree MT e MST (medio-temporali) nel codificare la posizione della testa, e di come queste informazioni collaborino nella costruzione della stabilità visiva.

Un altro tema affrontato durante il workshop è stato quello della percezione multi-sensoriale, ovvero di come i segnali provenienti da diverse modalità sensoriali siano integrati dal sistema nervoso per ottenere una percezione del mondo esterno più affidabile. Dora Angelaki (Baylor College of Medicine) ha descritto come sia possibile manipolare l’integrazione di segnali provenienti da diverse modalità sensoriali (in particolare segnali visivi e vestibolari), dimostrando come anche la percezione multisensoriale sia soggetta a meccanismi di plasticità e come queste modificazioni possano essere predette da un modello computazionale bayesiano in cui il segnale più attendibile (ovvero meno rumoroso) domini la percezione multisensoriale. Pascal Mamassian (Università Paris Descartes) ha ripreso il tema dell’integrazione bayesiana, proponendo un modello alternativo al fine di spiegare l’integrazione di segnali multisensoriali nella percezione di intervalli temporali.

Oltre alla descrizione dei meccanismi neurali e percettivi fisiologici nell’adulto, durante il workshop è diversi oratori hanno posto l’attenzione sullo sviluppo normale e patologico di diversi aspetti della percezione visiva e multisensoriale. Maria Concetta Morrone (Università degli Studi di Pisa), ha presentato le suggestive immagini del funzionamento del cervello visivo nei neonati, mostrando come aree visive dorsali rispondano a stimoli di movimento complesso (flusso ottico) già a poche settimane dopo la nascita.  Janet Atkinson e Oliver Braddick (University College of London),  hanno parlato di come la via visiva dorsale (un pathway neurale visivo che dalla corteccia visiva primaria nel lobo occipitale si estende dorsalmente nel cervello fino alle cortecce temporo-parietali) presenti una maggiore vulnerabilità durante lo sviluppo rispetto alla via ventrale (che si estende invece dalla corteccia visiva primaria occipitale ventralmente nel cervello fino alle cortecce infero-parietali). A supporto di questa teoria, i due scienziati britannici hanno mostrato come un deficit sensoriale riguardante funzioni generalmente associate con la via visiva dorsale (per esempio la percezione del movimento complesso) si trovi in diverse patologie dello sviluppo (tra le molte, paradigmatico è il caso della sindrome di Williams). A seguire, Liz Pellicano (Institue of Education, Londra), ha illustrato i deficit percettivi associati con i disturbi dello spettro autistico, in particolare la super-sensibilità dei soggetti autistici agli stimoli sensoriali e la loro difficoltà nella discriminazione dei volti, e le diverse teorie circa i meccanismi neurali sottostanti tali deficit. David Burr (Università degli Studi di Firenze) ha infine parlato dei deficit percettivi nei soggetti non vedenti dalla nascita, ponendo in particolar modo l’attenzione sull’importanza della stimolazione visiva per il corretto sviluppo di alcune abilità percettive in altre modalità sensoriali. La mancanza di input visivo durante lo sviluppo, infatti, provoca nei pazienti ciechi congeniti un deficit nella localizzazione spaziale di stimoli uditivi, un risultato contro intuitivo rispetto a quanto si pensi che la mancanza di una modalità sensoriale porti a un miglioramento delle modalità restanti.

A concludere il workshop è stata la lezione magistrale, aperta al pubblico di Sant’Elia a Pianisi, del Prof. Lamberto Maffei (presidente dell’accademia dei lincei). La lezione del Prof. Maffei, incentrata sulla plasticità del sistema visivo e sull’importanza dell’ambiente per lo sviluppo e il mantenimento dei circuiti cerebrali visivi, ha avvicinato il pubblico non specializzato al mondo della ricerca scientifica, consentendo la divulgazione scientifica immediata di temi importanti anche per i non addetti ai lavori. In partcolare, il Prof. Maffei ha parlato dell’importanza dell’esercizio mentale e fisico per la prevenzione della malattia di Alzheimer e di altre patologie degenerative del sistema nervoso, presentando il programma “Train the Brain” dell’università di Pisa, dispensando preziosi consigli per il rallentamento della fisiologica degenerazione neurale dovuta all’invecchiamento. ( M.Capuano )