Perché il nostro cervello è straordinariamente flessibile riguardo alla proprietà del corpo

La psicofisica è un campo delle neuroscienze dedicato alla comprensione di come il cervello umano elabora la realtà sensoriale. E quando si tratta di come percepiamo il nostro corpo, la scienza è davvero sorprendente. Un classico esempio sperimentale è la famigerata "illusione della mano di gomma" (nota anche come illusione del trasferimento del corpo). Il suo potere strabiliante è dimostrato nel video qui sotto. Qui parleremo di moderne evoluzioni di questo esperimento che rivelano che, quando si tratta di percepire la proprietà del nostro corpo, nulla è come sembra.

La classica illusione della mano di gomma

Questo video offre un'eccellente dimostrazione di quanto sia potente l'illusione della mano di gomma. Ideato e studiato per la prima volta dai ricercatori Botvinick e Cohen nel 1998, l'esperimento ha dimostrato che il cervello può percepire una mano chiaramente finta, percepirla vividamente come la mano vera di una persona.

Si tratta semplicemente di evocare sensazioni tattili su una mano vera (non visibile), sincronizzandole con la percezione di sensazioni corrispondenti su una mano di gomma. Funziona sempre bene e può essere configurato con relativa facilità come esperimento fai da te.

Un esperimento mentale molto più semplice, ma comunque comprensibile, per spiegare questo effetto è immaginare l'esperienza di scrivere su un blocco note con una penna. Anche se le dita percepiscono solo la plastica dura o il metallo della penna, sentiamo visceralmente la morbidezza e la consistenza della carta come se la toccassimo direttamente. Colpire una palla con una mazza o una racchetta è un altro esempio.

Allora, cosa sta succedendo?

Poiché l'effetto è profondamente controintuitivo, è meglio prima affrontare i principi fondamentali di come il cervello percepisce la realtà. Il cervello umano non è un organo sensoriale e non percepisce nulla direttamente. Infatti, la chirurgia cerebrale a volte viene eseguita senza anestesia o antidolorifici, in modo che il paziente possa guidare il chirurgo se perde alcune funzioni specifiche come il movimento.

Il sistema nervoso centrale, invece, trasmette al cervello dati che sono a tutti gli effetti binari, nello stesso modo in cui i computer elaborano le informazioni: come flussi di 1 e 0 (neuroni attivi o inattivi). Questi vengono ricevuti dal cervello come segnali elettrici e, a seconda del loro schema specifico (si pensi al codice Morse), vengono elaborati da diverse regioni cerebrali specializzate nella loro decodifica.

In questo senso, l'esistenza di Neo in Matrix è una buona metafora di come il cervello percepisce il mondo che ci circonda. Tuttavia, la quantità di 1 e 0 emessi da tutti i nostri sistemi sensoriali è davvero enorme. Anche se il nostro cervello può elaborare informazioni a una velocità pressoché equivalente a quella del supercomputer più veloce al mondo , la quantità di informazioni è ancora di gran lunga superiore a quella che può essere effettivamente elaborata.

Il modello interno – Simulazione della realtà

Per questo motivo il cervello utilizza scorciatoie percettive molto intelligenti, estrapolando determinati modelli di informazioni per elaborare stime e previsioni sorprendentemente accurate.

La vista ne è un esempio chiave. Vediamo dettagli precisi solo negli 1-2 gradi centrali del nostro campo visivo, elaborati dalla visione foveale, che agisce come una sorta di piccolo riflettore. Al di fuori di questa zona, la maggior parte della nostra visione è sfocata.

Per compensare, la nostra attenzione visiva si sposta rapidamente scansionando i punti chiave pertinenti delle scene, come oggetti in movimento, colori vivaci o aree di interesse come i volti umani. Il cervello individua modelli di informazioni collettive in queste brevissime istantanee, le combina con modelli predittivi (ciò che è previsto) e costruisce un'impressione virtuale dell'ambiente in cui ci troviamo.

Questa costituisce la nostra percezione visiva cosciente, che, sebbene solitamente molto accurata, è per lo più frutto di congetture molto ingegnose. Tutte le nostre percezioni sensoriali funzionano secondo lo stesso principio, un sistema definito "modello interno", perché la nostra realtà è per lo più simulata all'interno del cervello. Questo avviene estrapolando modelli di informazioni sensoriali, perfezionati dal feedback continuo derivante dalle previsioni dei test nel corso della nostra vita, con adattamenti neuroplastici (ricablaggio del cervello).

Le illusioni si verificano quando queste previsioni non corrispondono ai modelli di informazioni sensoriali che vengono restituiti. Ecco perché vengono utilizzate dai neuroscienziati per svelare e studiare gli incredibili trucchi e le scorciatoie percettive in cui il nostro cervello è così naturalmente abile, non per mostrarci quanto siamo creduloni!

Ecco perché l'illusione della mano di gomma è di grande interesse per i neuroscienziati: per il cervello, anche il nostro corpo è parte dell'ambiente sensoriale esterno. Per questo motivo, il cervello può sostituirlo quando i modelli sensoriali provenienti da altre fonti si allineano con le previsioni del nostro modello interno.

Oltre l'illusione della mano di gomma

Il video sopra è andato oltre l'esperimento originale, dimostrando che una volta innescata, la stimolazione tattile non è nemmeno necessaria per produrre sensazioni nella mano finta che siano comunque molto simili a quelle di una parte reale del corpo.

Dal 1998 sono state condotte numerose varianti del classico esperimento, con l'obiettivo di sondare i limiti della flessibilità del nostro cervello nell'abbandonare il nostro senso fisico di sé e sostituirlo con elementi che gli somigliano ben poco. Un esempio è la possibilità di sostituire la mano di gomma con una appiccicosa, allungarla di diversi metri e dare la sensazione che la mano vera di una persona sia allungata in modo impossibile.

Uno studio appena pubblicato da ricercatori cinesi ha confermato che siamo suscettibili all'illusione semplicemente immaginando la sensazione di una mano robotica in movimento. Questo ha modificato la posizione in cui i partecipanti allo studio pensavano si trovasse la loro vera mano, sebbene i dati elettromiografici non mostrassero alcuna attivazione muscolare. Le valutazioni tramite questionario hanno mostrato che i partecipanti sentivano di possedere la mano robotica e di avere un'esperienza diretta del suo movimento, come se la stessero controllando.

Questa ricerca potrebbe avere implicazioni per l'uso delle tecniche di visualizzazione impiegate dagli psicologi sportivi e dagli atleti professionisti per prepararsi alle prestazioni in gara, perché in questo caso visualizzare significa effettivamente credere.

Altre ricerche hanno inoltre dimostrato l'importanza del trasferimento della proprietà corporea ai bracci robotici o virtuali per aiutare i chirurghi ad adattare in modo efficace le più recenti tecnologie chirurgiche e per eseguire interventi chirurgici a distanza.

Nel Metaverso

Negli ultimi anni, la ricerca sulle illusioni di proprietà del corpo ha registrato un'accelerazione grazie alla loro rilevanza diretta per le esperienze di realtà virtuale. L'immersione nella realtà virtuale è strettamente connessa al livello di integrazione dei nostri sensi nelle esperienze di realtà virtuale.

Un esempio è uno studio condotto da psicofisici svedesi dal titolo originale "If I Were You: Perceptual Illusion of Body Swapping" (Se fossi in te: illusione percettiva dello scambio di corpi). Spingendo la ricerca oltre, hanno condotto esperimenti in realtà virtuale dimostrando che, anche con stimoli sensoriali minimi, la nostra mente può assumere il controllo di un corpo diverso.

Utilizzando la realtà virtuale, hanno manipolato la prospettiva visiva dei partecipanti allo studio, in modo che si trattasse di un'altra persona o di un corpo artificiale. Questo è stato fatto in sincronia con segnali multisensoriali correlati. L'esperimento è stato sufficiente a innescare l'illusione che il corpo di un'altra persona, o un corpo artificiale, fosse il corpo reale dei partecipanti.

Secondo le parole dei ricercatori, ''Il nostro obiettivo è quello di aiutare i nostri pazienti a superare le difficoltà 𝗮𝗻𝗼𝘁𝗵𝗲𝗿 𝗽𝗲𝗿𝘀𝗼𝗻'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗼𝘄𝗻 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗮𝗻𝗱 𝘀𝗵𝗮𝗸𝗶𝗻𝗴 𝗵𝗮𝗻𝗱𝘀 Non mi piace. 𝗢𝘂𝗿 𝗿𝗲𝘀𝘂𝗹𝘁𝘀 𝗮𝗿𝗲 𝗼𝗳 𝗳𝘂𝗻𝗱𝗮𝗺𝗲𝗻𝘁𝗮𝗹 𝗶𝗺𝗽𝗼𝗿𝘁𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗯𝗲𝗰𝗮𝘂𝘀𝗲 𝘁𝗵𝗲𝘆 𝗶𝗱𝗲𝗻𝘁𝗶𝗳𝘆 𝘁𝗵𝗲 𝗽𝗲𝗿𝗰𝗲𝗽𝘁𝘂𝗮𝗹 𝗽𝗿𝗼𝗰𝗲𝘀𝘀𝗲𝘀 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗽𝗿𝗼𝗱𝘂𝗰𝗲 𝘁𝗵𝗲 𝗳𝗲𝗲𝗹𝗶𝗻𝗴 𝗼𝗳 𝗼𝘄𝗻𝗲𝗿𝘀𝗵𝗶𝗽 𝗼𝗳 𝗼𝗻𝗲'𝘀 ''

Questi effetti sono stati confermati sia attraverso resoconti soggettivi strutturati sia attraverso analisi biometriche dettagliate.

Con l'aumento dell'adozione di VR/AR/XR/MR e la promessa del metaverso, comprendere i confini percettivi del sé fisico potrebbe avere un impatto trasformativo sul modo in cui l'umanità definisce se stessa. Come dimostrano ora le neuroscienze, il nostro cervello è abbastanza potente da percepire i corpi degli altri come se fossero i nostri. Le possibilità sono infinite.

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