Comprendere come cambia la vista mentre camminiamo potrebbe aiutare a sviluppare una diagnosi precoce delle malattie neuromuscolari o psichiatriche; comprendere i cambiamenti nella mobilità man mano che invecchiamo; o sviluppare il sostegno alla scienza dello sport e alla preparazione atletica.
Camminare – foto illustrativa. Credito immagine: Pixabay (licenza gratuita Pixabay)
Per la prima volta, i neuroscienziati hanno stabilito un legame tra i cambiamenti nella nostra percezione visiva e la cadenza dei nostri passi mentre camminiamo.
La ricerca, pubblicata in Comunicazioni sulla natura, mostra che il cervello elabora la visione in modo ritmico, aumentando e diminuendo la sensibilità in un ciclo che corrisponde al ritmo dei nostri passi. Quando si passa da un passo all’altro, la percezione umana è buona e le reazioni sono veloci.
Durante il passo, tuttavia, la nostra vista non è così nitida e le reazioni sono rallentate.
Autore principale Il dottor Matthew Davidson dal Scuola di Psicologia dell’Università di Sydney ha dichiarato: “Questo lavoro rivela una relazione precedentemente sconosciuta tra percezione e movimento. Colma un divario tra la psicologia sperimentale e il nostro comportamento naturale e quotidiano”.
Lo studio conferma anche la nostra comprensione del cervello visivo che percepisce l’ambiente in modo simile a uno stroboscopio; la nostra percezione prende campioni regolari del mondo prima di unirli insieme per creare la nostra esperienza senza soluzione di continuità.
Tuttavia, la nuova scoperta che rivela cambiamenti nella nostra percezione visiva ha importanti implicazioni per comprendere il comportamento umano, il modo in cui interagiamo con il nostro ambiente e prendiamo decisioni.
Il lavoro è stato condotto dal dottor Matthew Davidson con i colleghi Il professor David Alais E Il professor Frans Verstraten presso la Facoltà di Psicologia dell’Università di Sydney.
Il dottor Davidson ha dichiarato: “Siamo consapevolmente consapevoli di un flusso visivo continuo, ma questo è ingannevole. Uso l’analogia di un’anatra che nuota in uno stagno. Sotto il movimento fluido della superficie si nasconde molta attività ciclistica”.
Questo studio si estende lavoro precedente dello stesso laboratorio dimostrando che la percezione della vista e del suono è ciclica, con il nostro cervello che acquisisce circa otto campioni al secondo.
Il professor Alais ha dichiarato: “La nuova scoperta fondamentale di questo studio è che queste oscillazioni nel campionamento del mondo da parte del cervello rallentano quando si cammina per adattarsi al ciclo del passo.
“Gli esseri umani fanno circa due passi al secondo quando camminano e generalmente mantengono un ritmo costante. Anche le oscillazioni riportate nella sensibilità visiva si verificano a circa due cicli al secondo e sono bloccate nel ciclo graduale. In alcuni partecipanti queste oscillazioni ritmiche si verificano a quattro cicli al secondo, ma anche queste erano vincolate al ciclo del passo.
Questo lavoro è la prima volta che la percezione visiva è stata campionata finemente e continuamente durante la deambulazione. Senza i visori per la realtà virtuale e il rilevamento del movimento non sarebbe possibile.
Il dottor Davidson ha affermato: “Grazie alla tecnologia VR abbiamo scoperto che la nostra visione attraversa una fase positiva e una negativa ad ogni passo”.
Non è chiaro il motivo per cui i processi percettivi del nostro cervello siano così strettamente legati al camminare.
Il professor Alais ha detto: “Una possibile spiegazione è che la visione diventa secondaria rispetto al controllo motorio mentre il piede è a terra e si pianifica il passo successivo. Una volta che sei nella fase di oscillazione tra i passi, il cervello torna a dare priorità al campionamento percettivo del mondo, creando un ritmo percettivo continuo che si armonizza con la frequenza dei tuoi passi.
I risultati aprono domande che il gruppo di ricerca perseguirà in ulteriori studi. Ad esempio, la percezione del suono e del tatto si modula anche mentre camminiamo? E che dire dell’attività neurale?
Il gruppo di ricerca prevede di dare seguito a queste domande per comprenderne ulteriormente le implicazioni.
Il dottor Davidson ha affermato: “Una domanda ovvia è se queste oscillazioni nella percezione siano più pronunciate negli anziani, date le difficoltà di equilibrio e coordinazione man mano che invecchiamo.
“Solleva anche l’entusiasmante possibilità di poter sviluppare test diagnostici economici e facili utilizzando visori VR, o utilizzare queste informazioni per sviluppare test per l’insorgenza precoce di disturbi neuromuscolari o di alcune malattie psichiatriche, che possono manifestarsi con andature anomale”.
Ha detto che potrebbe anche essere applicato a ulteriori ricerche nella scienza dello sport per vedere se i risultati potrebbero essere applicati per ottimizzare il processo decisionale e i tempi di reazione negli atleti.
Alla base di tutta questa ricerca rimane un mistero persistente. Se il mondo viene campionato dagli impulsi ritmici del nostro cervello, perché la nostra percezione cosciente è così fluida e fluida?
Il professor Verstraten ha dichiarato: “Questa una volta era una domanda per i filosofi, ma con l’accesso alla tecnologia i neuroscienziati sono stati in grado di far luce su come vengono colmate le lacune. L’opinione attuale è che il cervello è una macchina predittiva che costruisce attivamente la percezione e prevede quello che dovrebbe esserci e riempie gli spazi vuoti. Ma chiaramente abbiamo bisogno di ulteriori ricerche per approfondire la nostra comprensione”.
Metodi
I ricercatori hanno monitorato il cammino di 45 soggetti che camminavano avanti e indietro lungo un percorso di 10 metri in un ambiente virtuale. Durante ogni camminata (della durata di circa 9 secondi), i soggetti dovevano rispondere a un numero compreso tra zero e otto stimoli visivi casuali. Gli stessi stimoli sono stati presentati anche nelle prove stazionarie. Il movimento degli occhi e della testa è stato monitorato insieme alle informazioni sull’andatura e sulla camminata.
Dei 45 soggetti, per sette soggetti sono stati raccolti dati insufficienti. Nei set di dati di 38 soggetti, la percezione ridotta al calpestio è stata registrata nell’83% dei casi.
I dati comportamentali generati in questo studio sono stati depositati in un database pubblico con codice di adesione https://osf.io/8djtq/
Dichiarazione
Gli autori non dichiarano interessi concorrenti. La ricerca è stata in parte finanziata dall’Australian Research Council.
Fonte: Università di Sydney
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