Sunetele modifică percepția vizuală: noi legături între auz și vedere în creierul rozătoarelor
Un studiu recent realizat de cercetătorii de la Școala Internațională de Studii Avansate (SISSA) din Trieste, Italia, a revelat că sunetele pot influența modul în care creierul interpretează imaginile vizuale. Această descoperire, publicată în reviste de specialitate, arată că, atunci când sunetele sunt asociate cu stimuli vizuali în mișcare, rozătoarele percep acești stimuli diferit. În special, indicii auditive alterează în mod sistematic percepția vizuală, comprimând „spațiul perceptual” al animalelor.
Cercetările combină experimente comportamentale cu modelare computațională, iar constatările sugerează că semnalele auditive au un impact inhibitiv asupra percepției vizuale. Aceasta oferă o nouă viziune asupra modului în care simțurile comunică în cadrul creierului, demonstrând că nu doar conexiunile dintre zonele primare senzoriale, ci și integrarea în cortecii asociați de nivel superior pot influența profund experiența perceptuală.
Cum comunică simțurile în creier
Informațiile din diferitele simțuri sunt procesate inițial în regiuni specializate pentru fiecare modul, cunoscut sub numele de zone unimodale. De acolo, informațiile senzoriale confluente se îndreaptă către zone specializate, cunoscute sub numele de cortecii asociați, unde acestea sunt integrate pentru a construi o reprezentare multimodală coerentă a mediului. Acest proces are loc în regiuni corticale dotate cu capacități cognitive complexe.
„Cu toate acestea, intrările dintr-un singur mod senzorial, cum ar fi sunetul, pot afecta direct procesarea altuia, cum ar fi vederea, prin conexiuni care leagă zonele corticale unimodale”, explică Davide Zoccolan, coordonatorul componentelor experimentale ale studiului. Acest fenomen, deși mai puțin pronunțat la primate non-umane și la oameni, pare a fi mai vizibil în cazul rozătoarelor. Studiile anterioare au avut rezultate inconsistenta: unele au raportat o îmbunătățire a răspunsurilor neuronale vizuale în prezența sunetelor, în timp ce altele au identificat un efect supresiv.
Experimente pentru a înțelege impactul sunetului asupra viziunii
Cercetătorii de la SISSA au antrenat un grup de șobolani să clasifice stimuli vizuali în funcție de frecvența lor temporală, în timp ce erau expuși simultan la sunete care erau complet irelevante pentru sarcină. Frecvența temporală a acestor sunete putea să se potrivească sau nu cu cea a stimulilor vizuali. „S-ar putea anticipa că cortexul vizual integrează sunetele în mod spontan (deși irelevante pentru sarcină) și că stimuli auditivi care sunt congruenți cu cei vizuali ar îmbunătăți percepția vizuală, în timp ce sunetele incongruente ar diminua această percepție. Dar acest lucru nu se dovedește a fi cazul”, adaugă Zoccolan.
Când sunetul inhibă vederea
Abordarea adoptată de echipa de cercetare din Trieste a permis excluderea integrării multisenzoriale de înalt nivel, evaluând astfel influența directă a semnalelor auditive asupra percepției vizuale. „Rezultatele arată că performanța în clasificarea vizuală a șobolanilor a fost sistematic alterată de prezența sunetelor, într-o manieră proporțională cu intensitatea acestora, dar independentă de modularea temporală”, detaliază Eugenio Piasini, coordonatorul componentei computaționale a studiului. Aceasta implică faptul că asocierea sunetelor cu stimuli vizuali în mișcare a condus la o compresie a spațiului perceptual vizual, limitând înțelegerea acestuia de către șobolani.
O nouă perspectivă asupra creierului multisenzorial
„Studiul nostru oferă o nouă viziune asupra modului în care simțurile comunică în cadrul creierului, demonstrând că chiar și conexiunile directe între zonele senzoriale primare pot influența profund experiența percepută. Odată ce efectul inhibitiv al sunetelor asupra vederii a fost confirmat, va fi cu siguranță interesant să determinăm dacă și inversul se aplică”, concluzionează Zoccolan. Din punct de vedere evolutiv și ecologic, acest mecanism ar putea reflecta mecanisme de competiție inter-areală, prin care creierul îmbunătățește saliența unei modalități în timp ce suprimă alta, precum percepția auditivă, care poate alerta organismul rapid în fața prădătorilor.
Fără îndoială, aceste animale trăiesc într-o lume multisenzorială mult mai complexă și integrată decât ne-am putea imagina.
