Quando ascoltiamo una storia, il nostro cervello attiva diverse regioni seguendo una precisa gerarchia temporale. Dall’analisi delle parole all’integrazione del racconto, questa organizzazione mette in luce meccanismi complessi.
Il ruolo del connectome nell’organizzazione cerebrale
Quando ascolti una storia, diverse regioni del tuo cervello si attivano secondo una gerarchia temporale. Le parole, le frasi e gli elementi del racconto vengono elaborati in modo progressivo. Questa organizzazione rivela una struttura complessa: le aree vicine ai sensi analizzano rapidamente i dati grezzi, mentre le regioni associative, come la corteccia prefrontale, integrano queste informazioni su periodi più lunghi. Questa gerarchia di elaborazione temporale è stata ben caratterizzata nell’uomo, ma la domanda rimane: perché questa gerarchia temporale è strutturata in questo modo?
Avanzamenti nella mappatura del connectome umano
Le recenti scoperte nella mappatura del connectome umano e la modellazione dei network neuronali offrono nuove risposte. In uno studio pubblicato su Communications Biology, gli scienziati hanno utilizzato modelli neuroscientifici computazionali basati sul connectome umano, una mappa dettagliata delle connessioni neuronali tra le regioni del cervello. Questi modelli, ispirati ai network neuronali detti “serbatoi”, simulano la dinamica del cervello utilizzando principi di connettività basati sul connectome umano.
Il ruolo dei fasci di materia bianca
Questi modelli rivelano il ruolo essenziale dei fasci di materia bianca, come il fascio fronto-occipitale, che collegano regioni distanti del cervello. Questi “scorciatoie” neuronali permettono alle aree associative di accedere rapidamente alle informazioni elaborate dalle regioni sensoriali. Grazie a questi modelli basati sul connectome, gli scienziati sono riusciti a riprodurre la gerarchia di elaborazione temporale osservata nel cervello umano. I loro risultati mostrano che la gerarchia delle scale temporali deriva dalla struttura del connectome. In altre parole, questa organizzazione non è il risultato delle esigenze specifiche delle attività cognitive legate alla comprensione di un racconto, ma piuttosto della connettività intrinseca del cervello umano.
Somiglianze con l’intelligenza artificiale
Un parallelo emerge tra queste osservazioni e l’intelligenza artificiale. Le vie della materia bianca del cervello somigliano alle “connessioni saltate” utilizzate nei network neuronali profondi (Deep Neural Networks o DNN). Questi network di neuroni artificiali, costituiti da molteplici strati interconnessi, sono ampiamente utilizzati nell’apprendimento automatico per elaborare informazioni complesse.
Fonte: Techno Science
