Il nostro Cervello e la percezione dei volti

in #neuroscience6 years ago (edited)

La vista è una delle modalità sensoriali che ha ricevuto maggiore attenzione da parte delle neuroscienze. Probabilmente per l'affascinante complessità degli organi sensoriali implicati e la proporzione relativamente cospicua di materia cerebrale dedicata all'analisi dell'informazione visiva; magari perché è uno dei sensi con cui maggiormente ci approcciamo al mondo.

Dalla percezione dell'immagine, all'elaborazione delle informazioni che da essa derivano, all'identificazione di qualcosa o qualcuno conosciuto o sconosciuto che sia, fino alle emozioni che da esso scaturiscono ; tutto si muove all'interno di un potente, continuo e velocissimo circuito biochimico rispondente, in parte a processi filogeneticamente consolidati nel corso dell'evoluzione del cervello e, in parte modificati dalle esperienze che facciamo sin dalla nascita.

Guardiamo continuamente tutto ciò che ci circonda, a volte più attentamente altre meno, ma chi avrebbe immaginato che nel nostro cervello, al di là della nostra attenzione cosciente, si attivi in maniera diversa un area se stiamo osservando un volto piuttosto che un'altra per qualunque altro oggetto?

Proverò di seguito a svelarvi alcuni degli aspetti neuropsicologici coinvolti nella percezione dei volti.

Come avviene per tante altre attività del nostro meraviglioso cervello, anche il meccanismo di integrazione delle componenti delle immagini percepite si basa su una rigida separazione di funzioni in specifiche aree e sulla contemporanea ricchezza di connessioni tra esse.


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È stato infatti osservato, tramite tecniche di fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) e PET (Positron Emission Tomography), che la percezione del volto umano e l'elaborazione delle informazioni che da esso derivano, attivano il giro del cingolo anteriore e posteriore, la corteccia orbito-frontale mediale con estensioni fino alla convessità dei giri frontali superiori, al precunio inferiore, ai giri frontali inferiori ed alla giunzione temporo-parietale.


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Esempio di img dell'attività cerebrale tramite fMRI

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Esempio di img dell'attivita cerebrale tramite PET


Esistono nel nostro sistema nervoso aree distinte per la percezione degli oggetti rispetto a quelle implicate nella percezione dei volti ed un'ulteriore specializzazione è riservata alla capacità di elaborare espressioni e riconoscere emozioni.


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Bruce e Young portarono avanti una serie di studi sulla doppia dissociazione fra deficit del riconoscimento dei volti (prosopoagnosia) e deficit del riconoscimento delle espressioni emozionali, dimostrando che il riconoscimento dell'identità si basa sulla percezione di alcuni aspetti del volto indipendenti dalle modificazioni delle espressioni, mentre la comunicazione sociale si basa su aspetti come l'espressione e lo sguardo.

Un ruolo chiave nell'elaborazione dei volti è infatti svolto dalla corteccia orbito-frontale, principalmente coinvolta nell'elaborazione di informazioni interne, processi mentali riferiti al sé e giudizi valutativi di tipo morale e sociale.


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Haxby, Hoffman e Gobbini hanno elaborato un modello per il riconoscimento dei volti all'interno del quale si distinguono un “core system” (sistema centrale), che prevede l'analisi visiva dei volti ed un “sistema esteso” in cui vengono ulteriormente elaborate le informazioni in relazione alle necessità del sistema cognitivo.

riconoscimento volti.jpg

Dagli studi sullo sviluppo percettivo è inoltre emerso che il neonato mostra precocemente una netta preferenza per il volto umano rispetto a tutti gli altri stimoli visivi; nonché precocemente sviluppa la capacità di discriminare differenti pattern facciali che esprimono diverse emozioni.
Questo, insieme alla particolare predilezione a imitare le espressioni del volto, è di fondamentale importanza in termini evolutivi in quanto favorisce il legame di attaccamento, le interazioni sociali e lo sviluppo del linguaggio.

Direttamente coinvolto nella percezione di azioni comunicative facciali ed emozioni specifiche è poi ovviamente il Sistema dei Neuroni Specchio, che rappresenta il substrato biologico dell'empatia, nonché il sistema primario di condivisione dell'intersoggetività.

Che dire? Siamo dalla A alla Z "fatti" per essere insieme agli altri esseri e qualunque sia la prospettiva da cui ci mettiamo a osservare l'uomo non possiamo che concludere, come già fece nel IV sec. A.C. Aristotele, semplicemente che “l’uomo è un animale sociale”.

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FONTI E RIFERIMENTI

  • Distributed Neural Systems for Face Perception. J. V.Haxby, M. I. Gobbini, 2010
  • Il cervello e la bellezza: dalla fisiologia alla patologia. P. Livrea, 2006
  • Modelli e strutture cerebrali implicate nell'elaborazione dei volti e delle espressioni. P. Nichelli, F. Benuzzi, 2005

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By Leo Pascual, Paulo Rodrigues, and David Gallardo-Pujol - Pascual L, Rodrigues P and Gallardo-Pujol D (2013) How does morality work in the brain? A functional and structural perspective of moral behavior. Front. Integr. Neurosci. 7:65. doi: 10.3389/fnint.2013.00065 http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnint.2013.00065/full, CC BY 3.0
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By National Institute of Mental Health, Public Domain,
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By Jens Maus (http://jens-maus.de/) - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=404690

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By Billeke P and Aboitiz F - Billeke P and Aboitiz F (2013) Social cognition in schizophrenia: from social stimuli processing to social engagement. Front. Psychiatry 4:4. doi: 10.3389/fpsyt.2013.00004 http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpsyt.2013.00004/full, CC BY 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=43690944

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creata dall'autore tramite riferimenti bibliografici.

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By see Source - Evolution of Neonatal Imitation. Gross L, PLoS Biology Vol. 4/9/2006, e311 doi:10.1371/journal.pbio.0040311, CC BY 2.5,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1480917

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Articolo davvero interessante e dettagliato!!! Quante cose si possono imparare grazie a blogger preparate come te 😊

Ahahaha che complimenti...!!!
Preparata si, lo possiamo dire...blogger invece ancora un po' di strada da fare c è!!!
😝 Thank you!!!😊😊😊

Interessante, soprattutto il fatto del neonato, non lo sapevo.

Grazie mille @sciack.
I bambini sono delle piccole meraviglie, molto più di quanto molti di noi possano immaginare... mi piacerebbe fare qualche post specifico su questo... arriverà prima o poi... 😊

Complimenti! L'articolo riesce a spiegare in modo chiaro argomenti complessi! Non sono in grado di commentare la parte super tecnica legata alle aree del cervello perché sono un'ignorante in materia (il mio cervello sa come fare, conosce la pratica per fortuna, ma non la teoria!).
E' affascinate acquisire consapevolezza sulla estrema complessità del cervello umano - e non, immagino che anche in altre specie ci siano dei meccanismi altrettanto affascinanti.
Nella nostra vita quotidiana, certe volte sottovalutiamo tutte le spettacolari operazioni che compie il nostro corpo per permetterci di essere quello che siamo, di svolgere le nostre attività normali e persino il fatto di riconoscere una persona nota, un volto, diventa un'attività spettacolare dal punto di vista scientifico pur essendo semplice agli occhi dell'illetterato (in questo caso non con accezione negativa, parlo dell'ignorante come colui che ignora senza giudizi; e io sono ignorante, per l'appunto ignoro tutte queste cose sul mio stesso cervello!).

La riflessione che mi piace molto e che mi colpisce è quella sulla socialità: l'uomo è animale sociale, lo spiega la struttura stessa del cervello. L'essere umano ha bisogno di inserirsi in un gruppo per esprimere appieno le proprie caratteristiche, per far lavorare il proprio cervello nel modo più completo. Immagino, a questo punto, quanti danni possa fare l'asocialità, l'isolamento, soprattutto nelle fasi di crescita, di sviluppo. Un bambino che viene privato del contatto umano, oppure che ha contatti limitati con altre persone per vari motivi, crescerà di sicuro con un deficit. E immagino che sia anche difficile se non impossibile colmare un tale deficit. Tu che ne pensi, @aditili?

Gia cara Francesca... nei primi 3 anni di vita la plasticità del nostro cervello è massima, si assimila un enorme mole di informazioni, e le basi di comprensione del mondo vengono poste proprio in questa fase. Le deprivazioni affettive o oin quel periodo, purtroppo condizionano pesantemente tutto l approccio successivo al mondo, oltre che influenzano anche lo sviluppo delle tappe evolutive e la struttura intellettiva del bambino.

Grazie, lo immaginavo. Penso che queste siano nozioni importantissime per chi vuole diventare genitore o educatore. Certe volte penso alle notiziacce che coinvolgono i bimbi piccolissimi, le persone sono criminali a volte, anche inconsapevolmente. Grazie per l'articolo, spero di rileggerti presto!

Trovo estremamente affascinante come impulsi elettrici si traducano in cose così complesse come i pensieri e gli istinti innati. Con la fMRI gli studi sul cervello hanno fatto passi da gigante, e possiamo ora capire a livello "elettromeccanico" quali aree controllano cosa. Il riconoscimento facciale è cosa molto più complessa e ci sono tanti sistemi integrati che solo ora stiamo iniziando a capire e che tu hai citato. La cosa che mi ha sempre affascinato è il sistema limbico: mi continuo a chiedere se mai riusciremo a trovare l'anello mancante di natura "meccanica" tra impulso elettrico e ideazione/sentimenti. Se mai esiste.

Esatto se mai esiste... chissà... io penso che al di là della sua scoperta o meno in termini x così dire "meccanici", questo anello esiste in sé, come soffio di vita, esiste come "senso" della nostra esistenza, è ciò che ci distingue da un computer, da un Robot, da una "intelligenza artificiale"... se provo a immaginarlo in termini più esplicativi e meno filosofici, lo vedo allora vicino ai concetti della Quantistica! 😊

Interessante ma trovo l’ultima fotografia particolarmente provocatoria. Siamo gli unici animali sociali che riconoscono espressioni facciali con la predilezione per i volti di esseri della nostra stessa specie? Penso ad altri primati e, perché no, anche ai cani.

Dunque, sui primati ci sono diversi studi, anzi proprio da alcuni di questi è stato scoperto per la prima volta il sistema dei neuroni specchio. Degli altri animali a dire il vero non so esattamente darti una risposta adesso, dovrei fare qualche ricerca, ad ogni modo che essi riconoscano in qualche modo le emozioni, se pur diversa sia la loro elaborazione dalla nostra, non ho dubbi. Sul fatto che riconoscano effettivamente le espressioni non saprei, immagino sia più una questione di postura e atteggiamento quello che loro percepiscano, oltre a (ma questo è un mio parere non una sentenza scientifica) le intenzioni e le condizioni in termini di energia istintiva.
la mia prospettiva è che percepiamo, elaboriamo e ci approcciamo all ambiente in maniera diversa. Ma in fondo, siamo degli animali, o magari potrei dire delle creature, anche noi.
Anche tantissimi animali vivono "in" e "per il branco, sono socievoli con altri animali e con l uomo, ma la differenza con la socialità umana sta nel livello di alta e complessa strutturazione che solo dalla socialità e l interazione umana deriva

grande aditili 👍Un angolo di divulgazione fatto come sempre più che bene.
Non immaginavo che l'elaborazione dei dati relativi al riconoscimento del volto venissero processati da zone differenti del nostro cervello rispetto ai dati relativi alle espressioni.
Ciao grazie 👍

Gentilissimo @etn0 😊 grazie a te per aver letto con interesse, già anche per me alcuni anni fa fu una bella scoperta, i volti e le espressioni hanno un posticino speciale nel nostro cervello... tutto il resto... è noia ahahaha 😝 questo mostra quanta importanza abbia la relazione nella nostra esistenza! 😊

Forte😀 Ma il bello penso che sia che i due processi di elaborazione sono così veloci da sembrare simultanei: così riesco a riconoscere mia moglie anche se in quel momento mi sta facendo le pernacchie, giusto?
😂😂😂

😝 esattamente... e immagina che riesci a riconoscerla perfino quando non te le fa...!!! 😂😂😂

Complimenti Dottoressa!!

Grazie mille Girolamo! 😊😊

Ottimo lavoro. Pensa che sono stati condotti degli studi su un gruppo di primati cuccioli e due mamme che rispettivamente erano così costituite: una mamma aveva un aspetto protettivo, donava carezze e calore ai cuccioli, aveva espressioni facciali materne quindi dolci e serene ma non aveva il latte, l'altra mamma invece era fredda e inespressiva ma aveva il latte.
È stato riscontrato che in un primo momento i cuccioli si nutrivano per poi passare il resto dell'esperimento tra le braccia della mamma "espressiva".
Dunque fin da piccolissimi sappiamo distingue le espressioni del volto.

Si infatti, sara, bravissima! Ti ricolleghi perfettamente alla conclusione del mio post, al commento di @john-gpr, nonché a quello di @nawamy.
L esperimento di Harlow alla fine degli anni 50 mostra come l'istinto di attaccamento e il senso di protezione siano più importanti perfino del bisogno di nutrimento!

@aditili gran bel lavoro. Ero curioso di leggere un tuo post, e mi è capitato questo.
Tutti parlano benissimo di te e te lo meriti.
Un piacere seguirti, sei bravissimo.

Caro @giornalista... ehm... così mi fai arrossire! 😍
È un piacere sincero quello di poter essere in qualche modo interessante e utile.
...Come posso ringraziarti adesso dopo questo fantastico elogio, a te, e a chi ti ha parlato così bene di me...? 🌻🌺😊🙏
Posso solo tentare in tutti i modi di non venir meno al mio impegno di knowledge sharing.
💜 Grazie ancora... 💜

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