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Shakespeare la chiamava “l’occhio della mente”, gli antichi greci φαντασία (phantasìa). Stiamo parlando della capacità del cervello di generare e modellare immagini in assenza di uno stimolo visivo o, più semplicemente, dell’immaginazione visiva.
Per creare questo “cinema della mente”, il nostro cervello attiva numerose aree, in parte sovrapposte a quelle che utilizza per elaborare le immagini percepite attraverso la vista. Sfruttando questa somiglianza e istruendo potenti algoritmi di intelligenza artificiale, alcuni ricercatori giapponesi sono riusciti a risalire al contenuto immaginato dai partecipanti in uno studio pubblicato su Nature Communications nel 2017. Attenzione però: si tratta di esperimenti condotti in laboratorio, su un numero di soggetti notevolmente ridotto e in condizioni estremamente controllate.
Cosa sono gli "occhi della mente" e come il cervello immagina
Chiudi gli occhi e prova a visualizzare mentalmente il luogo in cui ti trovi in questo momento. Immagina di muovere lo sguardo e osservare quello che hai di fronte, e poi ciò che si trova immediatamente alla tua destra e alla tua sinistra. La sequenza di immagini, magari un po’ sbiadite, che stai cercando di evocare non è altro che il prodotto di una delle funzioni più affascinanti della mente: l’immaginazione visiva.
Si tratta della capacità del nostro cervello di generare delle rappresentazioni mentali di oggetti, luoghi o esperienze, richiamando ciò che abbiamo già visto per creare scenari verosimili, oppure combinando le informazioni immagazzinate in modi nuovi e fantasiosi.
Insomma, il nostro cervello sembra esser dotato di un vero e proprio "occhio della mente" (un’espressione metaforica con cui spesso ci si riferisce all’immaginazione), che si aggiunge ai nostri occhi consentendoci di evocare immagini in assenza di uno stimolo visivo, immergendoci in luoghi remoti o, come in un teletrasporto, in esperienze passate o in proiezioni future.
Se quanto detto finora per molti potrà sembrare un’esperienza banale, per alcune persone non lo è affatto. Proprio come un termometro che registra la temperatura in °C, infatti, anche la vividezza dell'immaginazione visiva segue una sorta di scala graduata, partendo dall’afantasìa (una condizione, congenita o acquisita, in cui le persone riportano l’incapacità di creare immagini mentali volontariamente) fino ad arrivare all’iperfantasia, in cui le immagini mentali sono percepite in maniera così vivida e dettagliata da apparire come delle fotografie.
Esiste una somiglianza tra osservare e immaginare
Tutto sommato, osservare una scena con i nostri occhi e immaginare volontariamente la stessa con gli occhi della mente sono esperienze simili: in entrambi i casi il nostro cervello elabora delle immagini.
Questa somiglianza potrebbe riflettersi anche nel nostro cervello. Secondo l'ipotesi (detta anche "modello") della gerarchia visiva inversa, infatti, osservare e immaginare potrebbero coinvolgere aree cerebrali in parte sovrapponibili che, tuttavia, sembrerebbero attivarsi con una dinamica parzialmente inversa. Facendo un paragone, se osservare equivale a prendere un treno da Napoli a Roma, immaginare corrisponde a prendere un treno da Roma a Napoli: sebbene il percorso sia lo stesso, la direzione è diametralmente opposta.
Cosa vuol dire in termini biologici? Quando osserviamo qualcosa, nel nostro cervello si attivano in progressione diverse aree. In maniera semplificata, le informazioni visive arrivano prima alla corteccia visiva (nella regione occipitale), dove vengono elaborate le caratteristiche di base dell’immagine (come i contorni, le forme e i colori), per poi passare nelle cortecce parietali e temporali, dove prendono forma le facce, gli oggetti e i movimenti. Contestualmente, una regione del cervello chiamata ippocampo, situata nel lobo temporale, contribuisce a integrare gli elementi visivi che osserviamo ed elaborare le loro relazioni spaziali, dando forma a una scena coerente. Il tutto coinvolge anche la corteccia prefrontale, posta nel lobo frontale del cervello, che contribuisce a selezionate e interpretare le informazioni visive stabilendo quali meritano maggiore attenzione.
Secondo il modello della gerarchia visiva inversa, invece, una delle prime aree che si attiva quando immaginiamo è la corteccia prefrontale, che potrebbe avere il compito di dare il via all’atto attivando e coordinando le aree necessarie per generare un’immagine mentale: l’ippocampo, che potrebbe avere un ruolo nell'evocare la memoria di esperienze passate e nel regolare i rapporti spaziali delle immagini mentali, e le aree visive temporali, parietali e occipitali, che, attivandosi, potrebbero evocare l’impressione di vivere un’esperienza visiva.
Sfruttare gli algoritmi e l’AI per “leggere nella mente”
Nel 2017, in Giappone, un gruppo di ricerca dell’Università di Kyoto ha messo a punto una tecnologia che sembra uscita direttamente da un libro di Isaac Asimov: una macchina in grado di “leggere nella mente”, cioè di decodificare il contenuto di ciò che immaginiamo.
Sfruttando la somiglianza neurobiologica tra osservare e immaginare, durante una fase di training, i ricercatori giapponesi hanno registrato tramite risonanza magnetica funzionale (fMRI) l’attività del cervello di cinque partecipanti mentre osservavano un archivio di 1200 immagini appartenenti a 150 diverse categorie (come animali, persone o edifici).
Utilizzando potenti modelli di intelligenza artificiale, un decodificatore ha imparato ad associare i pattern di attivazione cerebrale alle immagini mostrate ai partecipanti, comprese caratteristiche che le compongono (come i contorni, le forme e i dettagli più complessi).
Una volta costruito questo “traduttore”, ai partecipanti è stato chiesto di immaginare a occhi chiusi un oggetto diverso rispetto alle categorie osservate durante la fase di training, misurando contemporaneamente l’attività cerebrale tramite fMRI. Poi, confrontando i segnali neurali con un archivio di immagini appartenenti a 15.000 categorie, il decodificatore è stato in grado di risalire alla categoria dell’oggetto immaginato con buona accuratezza.
Siamo quindi vicini a brevettare un dispositivo in grado di leggere nella mente? Nonostante neuroscienziati sparsi in tutto il mondo stiano lavorando per inventare tecnologie in grado di decriptare l’attività neurale in maniera sempre più efficiente, gli studi condotti sino ad ora, seppur sorprendenti, riguardano un numero estremamente limitato di partecipanti e, soprattutto, sono svolti in laboratorio in condizioni estremamente controllate.
Insomma, probabilmente serviranno ancora anni di studi. Intanto, possiamo ingannare il tempo perdendoci in una delle invenzioni più rivoluzionarie create dalla natura: la nostra immaginazione.
