La qualità della nostra percezione del mondo dipende dalla velocità delle onde cerebrali alfa

Quando guardiamo il mondo che ci circonda, abbiamo l’impressione di percepirlo in modo fluido e continuo. Ma in realtà il nostro cervello potrebbe funzionare come una videocamera ad altissima definizione: scatta fotogrammi ritmici della realtà e li ricompone in un’esperienza coerente.

È quanto emerge da un nuovo studio pubblicato su Nature Communications, condotto dal professor Vincenzo Romei e dal ricercatore Luca Tarasi, entrambi attivi al Dipartimento di Psicologia "Renzo Canestrari" dell’Università di Bologna. Al centro dell’indagine ci sono le onde cerebrali alfa: uno dei principali ritmi elettrici osservabili nell’uomo.

"Il nostro studio mostra che la velocità delle oscillazioni alfa – un ritmo cerebrale che oscilla tra 7 e 13 volte al secondo – è legata alla precisione con cui percepiamo il mondo: più il ritmo alfa è rapido, maggiore è la sensibilità percettiva", spiega Vincenzo Romei. "Sappiamo anche che la frequenza alfa tende a rallentare con l’età ed è alterata in condizioni neuropsichiatriche come la schizofrenia: un rallentamento del ritmo alfa potrebbe quindi tradursi in un campionamento meno preciso della realtà, contribuendo a rappresentazioni distorte dell’ambiente".

Il ruolo delle onde cerebrali alfa è emerso negli ultimi anni come un importante elemento nel processo di suddivisione dell'elaborazione sensoriale in unità distinte. In particolare, ogni oscillazione cerebrale alterna momenti più favorevoli e momenti meno favorevoli alla percezione.

Il processo è simile a una porta sul mondo esterno che si apre e si chiude rapidamente. Se il ritmo dell’oscillazione è lento, lo stimolo può cadere più facilmente in un momento “sfavorevole” e quindi produrre una percezione della realtà meno definita. Se invece il ritmo è più veloce, aumentano le probabilità di trovare lo stimolo nella fase giusta e ottenere quindi un’immagine più limpida della realtà.

"Non è questione di vedere più a lungo: è questione di avere più occasioni, nello stesso tempo, di agganciare il momento ottimale per percepire correttamente", spiega Luca Tarasi. "Perché la qualità di ciò che vediamo dipende, almeno in parte, dalla velocità con cui il nostro cervello 'scatta' le sue fotografie interne del mondo esterno".

Per testare il fenomeno, gli studiosi hanno realizzato un esperimento con 125 partecipanti: uno dei campioni più ampi mai utilizzati in questo campo di ricerca. Attraverso l’elettroencefalografia (EEG), i ricercatori hanno misurato istante per istante la frequenza alfa prima della presentazione di uno stimolo visivo molto breve (59 millisecondi). Con risultati sorprendenti: quando, immediatamente prima dello stimolo, il ritmo alfa risultava più veloce, le persone erano più accurate nel rilevare ciò che avevano visto.

Questa maggiore accuratezza non dipendeva da una maggiore “sicurezza” nella risposta. Piuttosto, i modelli computazionali utilizzati hanno mostrato che la frequenza alfa aumentava la probabilità di identificare correttamente la presenza o meno dello stimolo. In altre parole, aumentava la qualità stessa dell’elaborazione sensoriale.

"Non si tratta solo di differenze generali tra persone, ma di fluttuazioni istante per istante: anche all’interno dello stesso individuo, quando la frequenza delle onde alfa accelera, la sensibilità percettiva aumenta", conferma Romei. "Questi risultati ci dicono che il nostro cervello funziona come una macchina di campionamento: più velocemente oscilla nel ritmo alfa, più aumenta la risoluzione di campionamento e dunque la probabilità di cogliere correttamente ciò che accade nel mondo esterno".

Oltre a supportare con evidenze solide l’idea che la percezione non sia continua ma ritmica, lo studio potrebbe aprire la strada anche a nuovi trattamenti per chi convive con rappresentazioni distorte dell’ambiente, a causa dell'età avanzata o di condizioni neuropsichiatriche come la schizofrenia. Gli studiosi suggeriscono infatti che modulare selettivamente la frequenza alfa, attraverso la neurostimolazione non invasiva o con protocolli di allenamento neurosensoriale, potrebbe rivelarsi una strategia efficace per migliorare la fedeltà della percezione.

Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications con il titolo “Alpha frequency shapes perceptual sensitivity by modulating optimal phase likelihood”. Gli autori sono Vincenzo Romei e Luca Tarasi, rispettivamente professore ordinario e contrattista di ricerca al Dipartimento di Psicologia "Renzo Canestrari" dell’Università di Bologna.