Sapere Scienza

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Novità sulla percezione: quando l’aspettativa anticipa i nostri sensi

24 Giugno 2019

Immaginate di essere nel ristorante di Heston Blumenthal, chef inglese stellato. Vi servono il piatto che potete vedere nell'immagine che accompagna questo articolo. Un mandarino con una fetta di pane abbrustolito. Se vi piacciono gli agrumi state già immaginando di aprirlo, sentirne l'aroma, gustarne i piccoli spicchi dolci e aspri allo stesso tempo. Se non conoscete le opere culinarie e la storia di questo cuoco, la vostra aspettativa sarà quella di apprestarvi a mangiare un frutto e quello che succederà in seguito potrà farvi detestare una portata di alta cucina. Secondo gli studi di alcuni ricercatori, le nostre aspettative sono in grado di plasmare e velocizzare le percezioni. Cerchiamo di capire insieme di cosa si tratta e, alla fine, vi sveleremo anche il segreto del mandarino di Blumenthal.

 

Iniziamo a percepire ancora prima di incontrare uno stimolo?

 

Vi è mai successo di aver sete di notte e di riempirvi nel totale buio della vostra cucina un bicchiere d'acqua, per poi scoprire che quello che avevate versato era vino bianco? Anche se siete amanti dell'enologia, la vostra reazione sarà stata di disgusto: vi aspettavate un rinfrescante e semplice sorso d'acqua. Ciò che attendevate era diverso e quindi vi siete sentiti sorpresi e avete avuto una reazione negativa. Ma non si tratta solo di questo. Come spiega l'articolo di Quanta magazine, l'innescare i sistemi sensoriali nell'attesa di un input, buono o cattivo che sia, può anche accelerare il tempo in cui un animale – uomo compreso – rileva, identifica e reagisce all'input stesso.
Per approfondire questo fenomeno, il senso del gusto è il migliore: una volta che un sapore è venuto in contatto con la lingua, è solo dopo poche centinaia di millisecondi che l'attività della corteccia gustativa inizia a riflettere l'input. Un tempo lungo in termini di cervello poiché la corteccia visiva impiega solo una frazione di quel tempo per elaborare uno stimolo. Questo rende molti difficile separare l'effetto dell'aspettativa da tutto il processo.
Nel 2012, un gruppo di neuroscienziati ha compiuto un esperimento in cui dei topi sentivano un suono (quello che è definito come "segnale anticipatorio") e successivamente ricevevano una piccola scarica di sapore attraverso un tubo nella loro bocca. Il gusto poteva essere dolce, salato, acido o amaro, e il segnale anticipatorio non conteneva alcuna informazione su quale dei quattro potesse essere. Nonostante questo, i ricercatori hanno osservato che questo tipo di aspettativa generale era in grado di portare i neuroni della corteccia gustatoria a riconoscere lo stimolo circa due volte più velocemente di quando ai topi veniva somministrato l'aroma senza suono.
Ma quale tipo di rete neurale permette questa codifica così rapida?

 

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Alla ricerca dei meccanismi dell'aspettativa nel cervello

 

Nel nuovo lavoro, pubblicato su Nature Neuroscience, gli studiosi hanno indagato il legame tra l'attività pre-stimolo e il fenomeno dell'aspettativa generale in un insieme di esperimenti sempre compiuti nella corteccia gustatoria di topi avvisati da un segnale anticipatorio.
Sia che un animale sia completamente al buio o possa osservare ciò che gli sta intorno, esistono gruppi di neuroni nella corteccia visiva che iniziano ad accendersi insieme, nello stesso tempo o seguendo onde prevedibili. Queste accensioni correlate esistono all'interno di quello che è definito stato metastabile. La metastabilità, o la tendenza a saltare tra stati transienti, continua finché non viene introdotto uno stimolo ma alcuni stati tendono a sorgere più spesso per un particolare stimolo e quindi si crede siano stati di codifica. I ricercatori hanno simulato, e poi osservato negli esperimenti, un modello di metastabilità in un network di gruppi appositamente costruito: in questa rete, insiemi di neuroni eccitatori avevano forti interconnessioni ma c'erano anche neuroni inibitori connessi in maniera casuale a quelli eccitatori, i quali hanno aggiunto un effetto di smorzamento al sistema. Gli studiosi hanno trovato che questo stesso tipo di struttura è fondamentale nel ricreare l'effetto dell'aspettativa: in un modello metastabile con un'architettura a cluster (a grappolo, con raggruppamenti), i ricercatori hanno simulato un segnale anticipatorio generale seguito dall'arrivo di un particolare stimolo gustativo. Fatto questo, sono stati in grado di riprodurre con successo lo schema di codifica accelerata osservata nei topi nel 2012. La transizione da uno stato metastabile al successivo era più veloce e questo rendeva possibile per il sistema raggiungere stati di codifica più rapidamente.

 

Occhio al contesto

 

Don Katz, neuroscienziato della Brandeis University del Massachusetts ed esperto in questo ambito, ha commentato: "Ciò che va avanti nella corteccia gustativa prima che lo stimolo arrivi costituisce la gran parte di come lo stimolo viene processato e quando arriverà". Questo lavoro apre le porte alla comprensione di come, la dipendenza dal contesto e il modo in cui le informazioni visive sono elaborate, influenzino la percezione e la cognizione.

 

E il mandarino di Blumenthal?

 

E quindi? Cosa succederà ora lì, nel ristorante di Heston Blumenthal, davanti al mandarino e alla fetta di pane? A dir la verità la nostra aspettativa sarà infranta non appena avvicineremo il coltello al frutto: non la resistenza di una buccia ma la morbidezza di un paté caratterizzerà il nostro primo contatto con il piatto. Magari attenderemo ancora una portata dolce ma ecco che il sapore della carne con solo un leggerissimo sentore di mandarino inonderà la nostra bocca. Quello che - per ora solo virtualmente - avete assaggiato è il Meat Fruit, un parfait di fegato d'oca e di pollo rivestito da gelatina al mandarino. Nel seguente video vedrete una presentazione della preparazione:

 

 

Ma se questa è l'alta ristorazione, allora molti saranno i clienti che scappano disgustati? In realtà questo non succede probabilmente per un motivo: nei ristoranti stellati ogni piatto è spiegato con dovizia di particolari prima di essere assaggiato dai commensali. Nessuna sorpresa se non quella della prelibatezza delle portate.

 

 

Sono tanti i meccanismi e le funzioni del nostro cervello che gli scienziati stanno cercando di capire. Avete voglia di iniziare a conoscere anche voi di cosa è capace? Per farlo vi consigliamo il libro "Cervello - Come funziona l'oggetto più complicato che esista", a cura di Caroline Williams e tradotto da Andrea Migliori (Edizioni Dedalo).

 

Credits immagine: Feline DaCat [CC BY-SA 2.0]

copertina   maggio-giugno 2019

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