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Come può il nostro sistema visivo riconoscere oggetti complessi?

neuroni-V4Come fa l’occhio umano a riconoscere le lettere distorte che possiamo normalmente trovare all’interno dei test di sicurezza di accesso sparsi per il web?

A noi sembra una cosa di estrema facilità perché il nostro cervello è in grado di compiere il riconoscimento delle lettere in modo automatico. Ma questa apparente semplicità cela in realtà un complesso codice di informazioni che ancora nessuno scienziato è riuscito ad individuare e codificare e che consiste nel recepire l’informazione e tradurla nella giusta associazione con il soggetto osservato.

Questo è il motivo per cui un procedimento così elaborato, normalmente eseguito da nostro cervello, non può essere compiuto dalle macchine, ed è la ragione per cui si utilizzano i cosiddetti codici CAPTCHA per effettuare login sicuri sul web certi che si tratti di un essere umano e non di un BOT informatico che vuole acquisire dati sensibili.

Uno speciale team di neuroscienziati del Salk Institute per gli Studi Biologici in California ha accettato la sfida di comprendere come il nostro cervello riesca a compiere questa straordinaria operazione.
Due studi depositati agli Atti della National Academy of Science del mese scorso compiono un enorme passo avanti in questa ricerca.
I risultati mostrano come questo complesso procedimento coinvolge l’impiego di svariate centinaia di neuroni e potrebbero segnare una grande svolta anche nelle applicazioni cliniche e pratiche, così come affermato da due dei neuroscienziati del gruppo Tatyana Sharpee e John Reynolds.
I due scienziati spiegano come questo studio nella comprensione della creazione di un’immagine visiva del nostro cervello possa essere utile in casi di patologici malfunzionamenti cerebrali.
Ad esempio, nel caso in cui si riuscisse a decodificare il processo di elaborazione di un’immagine visiva, si potrebbe aiutare le persone che non possono vedere, focalizzando l’attenzione sul modo di acquisire informazioni da parte della corteccia celebrale e non da parte dell’occhio umano.

Se entrassimo in possesso di questo codice si potrebbe inviare direttamente al cervello l’informazione dell’immagine anche in quei soggetti che non posseggono il senso della vista.
Allo stesso modo, si potrebbero costruire dei computer che possono agire come esseri umani: il più grande limite dei sistemi informatici è infatti la loro incapacità di riconoscere le cose del mondo che le circonda come solo un cervello umano, e dunque una persona, sa fare.

Ma come riesce il cervello a fare tutto ciò?
Alcuni neuroni si occupano del riconoscimento di piccole regioni di spazio mentre i neuroni V4 sono in grado di riconoscere una regione di spazio più ampia elaborando le informazioni già ottenute sulle regioni più piccole. In tal modo la combinazione delle varie informazioni ci restituisce il riconoscimento delle diverse forme che ci circondano.
La questione principale ancora da studiare, però, resta comunque quella di capire come il cervello riesca ad arrivare alla traduzione dell’informazione visiva acquisita.

Maria Grazia Tecchia
4 luglio 2013


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