a cura di Alessandra Rufa
Il 70% dell’attività cerebrale è connessa con l’elaborazione del segnale visivo, dalla percezione del segnale sensoriale alla sua successiva elaborazione ed integrazione per la programmazione di risposte motorie o per l’acquisizione di complesse esperienze cognitive.
Circa il 90% del tempo impiegato nella visione è dedicato alla fissazione il rimanente 10% è usato per spostare gli occhi dall’attuale punto di fissazione ad un punto successivo. In media avvengono circa tre fissazioni al secondo durante la visione attiva in questi casi ogni fissazione ha una durata variabile (200-500 ms). Le fissazioni sono intercalate da movimenti rapidi degli occhi che consentono lo spostamento dello sguardo da un punto di interesse al successivo. Questi rapidi movimenti di “gaze shifting” sono chiamati saccadi ed hanno una velocità che può superare i 700°/s . La percezione e l’elaborazione del segnale visivo è dipendente ed a sua volta modula il programma motorio necessario allo spostamento degli occhi per l’esplorazione visiva. La risoluzione spaziale ottimale di un oggetto o di un dettaglio avviene in un’area specifica della retina chiamata fovea. La fovea ha un diametro di 1.5 mm contiene la maggiore densità di fotorecettori (trasduttori del segnale luminoso in segnale elettrico) con capacità di discriminare minimi dettagli spaziali e specifiche lunghezze d’onda spettrali relative ai principali colori.
La risoluzione spaziale decresce drammaticamente procedendo dalla fovea verso la periferia retinica dove invece aumenta progressivamente la risoluzione temporale ovvero la capacità di discriminare il movimento. Proprio a causa delle sue caratteristiche anatomo-funzionali, il sistema visivo presenta una fisiologica limitazione nella capacità di processazione degli stimoli sensoriali rispetto alla quantità di dettagli che provengono dall’ambiente esterno. Ciò comporta la necessità di ridurre ovvero: “filtrare” l’eccesso d’informazioni ambientali, selezionando gli stimoli percettivi o cognitivi più salienti. Durante la fissazione gli occhi non restano fermi, ma oscillano. Questi micromovimenti inconsapevoli, chiamati “microsaccadi” sono necessari per la percezione e l’attenzione e dipendono dalle caratteristiche fisiologiche dei neuroni della corteccia visiva primaria (V1), in assenza di micromovimenti l’immagine diventerebbe immediatamente sfuocata dopo la sua percezione. Le microsaccadi, benché siano dei movimenti miniaturizzati difficilmente differenziabili dal rumore, con un’ampiezza di circa 1° e frequenza di 1 movimento al secondo durante la fissazione, hanno le stesse caratteristiche dinamiche delle saccadi maggiori. In questa relazione approfondiremo i meccanismi attraverso i quali il nostro cervello si rapporta all’ambiente circostante attraverso la visione.
La Dr.ssa Alessandra Rufa Medico Chirurgo, specializzata in Oftalmologia e Neurologia e dottorata in Neuroscienze Cognitive, ha un’attività di ricerca in Neuroscienze della Visione dal 2001. Assunta come Ricercatore dell’Università di Siena dal 2006, ed abilitata a professore di II fascia, la Dr.ssa Rufa, ha creato e sviluppato un laboratorio di Eye-tracking sia clinico che di ricerca. Autrice di numerosi lavori scientifici di rilevanza internazionale, di libri e di metodi innovativi per la misurazione dei movimenti oculari, che hanno portato alla realizzazione di strumenti brevettati. Coordinatrice di progetti europei, e valutatore per la CE di progetti di ricerca, la dr Rufa ha numerose collaborazioni nazionali ed internazionali nell’ambito delle neuroscienze della Visione.
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