Controluce - Figure per descrivere
descrivere cambi
L'immagine
Variazioni dell'attività elettrica in corteccia
Le immagini visualizzano le variazioni dell'attività elettrica nella
corteccia cerebrale di 7 soggetti nel corso di un'esperimento sulla
dinamica della rete fronto-parietale nei movimenti di raggiungimento di
bersagli visivi.
Durante
l'esame, i soggetti,
in risposta a un certo stimolo visivo, dovevano raggiungere con la mano un certo bersaglio.
Le
due figure nell'immagine principale mostrano la localizzazioni delle
sorgenti dell'attività 173 msec (figura a sinistra) e 200 msec (figura
a destra) dopo che il soggetto ha percepito lo stimolo visivo. Mentre
nella figura di sinistra si nota una sola sorgente localizzata in un'area visiva delal regione parietale, la figura di destra mostra l'insorgere di
un'attivazione nella corteccia frontale. L'immagine correlata presenta
la sequenza completa delle variazioni di attività corticali durante la
preparazione del movimento: le prime due figure in alto a sinistra sono
quelle dell'immagine principale, la terza figura in alto a destra e la
figura in basso a sinistra mostrano l'attivazione rispettivamente 210
msec e 266 msec dopo lo stimolo visivo, mentre la figura in basso a
destra indica la sorgente dell'attivazione 30 msec prima che i soggetti
compissero il movimento (la figura centrale in basso indica soltanto la
posizione degli elettrodi). Dalla cortecccia posteriore parietale e
occipitale (area visiva), l'attivazione passa all'area pre-motoria
dorsale, per ritornare all'area visiva, prima di localizzarsi su entrambi i bordi
(circonvoluzioni pre- e post-rolandica) del solco
centrale.
I dati ottenuti indicano quindi
che il percorso neurale dalla visione all'azione mirata non è affatto
lineare. La rete neurale coinvolta in queste azioni è infatti molto
complessa e le connessioni fra le aree interessate sono nella maggior
parte reciproche.
La tecnica
Localizzazione 3D di potenziali evocati
Le due figure dell'immagine principale (così come cinque delle sei figure dell'immagine correlata) indicano la localizzazione delle sorgenti che hanno determinato il picco dell'attività elettrica dei neuroni corticali durante una serie di esami elettroencefalografici.
L'elettroencefalografia (EEG) è la più collaudata tecnica utilizzata in
neurologia per seguire l'attività della corteccia cerebrale. Ognuno
degli elettrodi posizionati sullo scalpo del soggetto in esame registra le variazioni dell'attività elettrica
extra-cellulare dei neuroni corticali in un intorno inferiore a 1 cmq
di superficie. Siccome, perché il segnale diventi percepibile, è
necessario che molti neuroni scarichino contemporaneamente entrando in
fase, più che le variazioni della quantità di neuroni attivati l'EEG
indica le variazioni del sincronismo dell'attività corticale. Tutto ciò
rende l'EEG molto carente in termini di risoluzione spaziale della
localizzazione delle attività registrate. L'ottima risoluzione
temporale (dell'ordine dei millisecondi) e la totale non invasività la rendono invece una tecnica di
grande utilità sia in neurologia clinica, sia in fisiologia e in
psicologia cognitiva. Il neurologo analizza il tracciato EEG per
sondare la ritmicità dell'EEG, mentre il fisiologo e il cognitivista
possono studiare la risposta corticale in un preciso intervallo di
tempo. Registrando con precisione i momenti di un determinato evento
(stimolo sensoriale o atto motorio) si può infatti individuare la media
dei tracciati nell'intorno temporale di quell'evento definendo
quello che si chiama un potenziale evocato (l'acronimo inglese ERP sta
per Event Related Potential). Esistono in commercio numerosi software per la ricostruzione delle sorgenti del potenziale corticale, che
permettono di ovviare al problema della scarsa risoluzione spaziale
della EEG: questi programmi calcolano, attraverso particolari
algoritmi, quale sia la più probabile regione della corteccia che ha
originato la differenza di potenziale elettrico rilevata come picco
dall'elettrodo. Nel caso delle immagini che visuyalizzano i risultati dell'esperimento, i programmi hanno anche operato una media tra i valori ottenuti dai diversi soggetti.
Cos'e' controluce
Controluce è una raccolta di immagini scientifiche provenienti dai laboratori di ricerca.
La scienza procede per modelli e anche per immagini. L'osservazione dei fenomeni, gli esperimenti di laboratorio, l'intuizione matematica, le simulazioni al computer utilizzano in molti casi la sintesi e la capacità evocativa di un'immagine. Sopratutto, le immagini sono un irrinunciablile ingrediente della comunicazione della scienza, sia interna che esterna a una certa disciplina.
Le immagini di Controluce vengono scelte e descritte da Ulisse con un lavoro di confronto e di dialogo con gli scienziati che le hanno prodotte. Si tratta di immagini che nascono direttamente dall'attività di ricerca, ma che hanno un alto potenziale comunicativo anche per un pubblico più ampio.
