Changes in perceptual sampling contribute to representational drift

Immagina il sistema visivo del tuo cervello come una telecamera di sicurezza ad alta tecnologia che registra costantemente ciò che vedi. Gli scienziati hanno notato qualcosa di strano nel tempo: anche quando guardi esattamente la stessa immagine, la "registrazione" che il tuo cervello effettua di essa cambia lentamente. Lo chiamano drift rappresentazionale (deriva rappresentazionale).

Per molto tempo, gli scienziati hanno pensato che questo drift avvenisse perché il cablaggio interno della telecamera si stesse lentamente arrugginendo o ricablando dall'interno verso l'esterno (come vecchi neuroni che cambiano le proprie connessioni). Ma questo articolo pone una domanda diversa: E se la telecamera stessa non stesse cambiando, ma lo stesse cambiando il modo in cui la teniamo?

Ecco la storia di ciò che i ricercatori hanno scoperto, utilizzando alcune analogie quotidiane:

L'esperimento dello "Sguardo Errante"

I ricercatori hanno allestito un esperimento a lungo termine con 14 adulti. Hanno chiesto a queste persone di guardare immagini naturali (come foto di paesaggi o città) per un periodo di 2 o 4 settimane. Hanno fatto questo in sei sessioni diverse, come visitare un museo sei volte in un mese.

Hanno utilizzato la tecnologia dell'eye-tracking per mappare esattamente dove le persone guardavano su ogni foto. Pensa a questo come al disegno di una "mappa di calore" di dove riposavano gli occhi.

La Scoperta:
Hanno scoperto che, con il passare del tempo, le mappe di calore cambiavano. Anche se la foto era la stessa, gli occhi delle persone iniziavano a posarsi su punti leggermente diversi.

• Analogia: Immagina di guardare un dipinto di una foresta. La prima volta che lo visiti, fissi principalmente la grande quercia al centro. Un mese dopo, vedi ancora l'albero, ma i tuoi occhi iniziano naturalmente a spostarsi un po' di più verso i cespugli sulla sinistra. Un mese dopo ancora, potresti concentrarti leggermente di più sul cielo.
• Il Risultato: Più lungo era l'intervallo di tempo tra le visite, più diverse diventavano queste "mappe dello sguardo". Il drift non era caos casuale; era uno spostamento lento e costante nella direzione.

La Simulazione al Computer

Per vedere se questi piccoli spostamenti nel movimento oculare potessero effettivamente cambiare il modo in cui il cervello "vede" l'immagine, i ricercatori hanno utilizzato un modello informatico chiamato CORnet-S. Pensa a questo modello come a un cervello digitale che imita il modo in cui il sistema visivo di una scimmia o di un essere umano elabora le immagini.

Hanno preso le foto originali e le hanno "mascherate" in base a dove i partecipanti avevano guardato nella Sessione 1, poi nella Sessione 2, e così via. Hanno fornito queste versioni leggermente diverse della stessa foto al cervello digitale.

Il "Drift" nella Macchina:
Anche se la foto sottostante era identica, la reazione del cervello digitale cambiava man mano che i modelli di sguardo cambiavano.

• Analogia: Immagina di descrivere una casa a un amico. Se guardi solo la porta d'ingresso, descrivi la porta. Se sposti lo sguardo sulla finestra, la tua descrizione cambia per includere il vetro. Se ti sposti di nuovo sul tetto, la tua descrizione cambia ancora. La casa non è cambiata, ma la tua descrizione di essa è derivata perché il tuo punto di vista è cambiato.
• Il Risultato: I ricercatori hanno misurato la "distanza" tra le reazioni del cervello. Hanno scoperto che, man mano che i modelli di sguardo si allontanavano l'uno dall'altro nel tempo, anche la rappresentazione interna dell'immagine da parte del cervello derivava maggiormente. Questo accadeva a ogni livello del sistema visivo, dall'elaborazione di base (come la V1) alla comprensione complessa (come la IT).

Il Punto Fondamentale

L'articolo conclude che il drift rappresentazionale non significa necessariamente che il cablaggio del cervello si stia rompendo o ricablando.

Inveve, suggerisce che i nostri cervelli sono così sensibili che anche i piccoli, inevitabili cambiamenti nel modo in cui guardiamo il mondo — come il fatto che i nostri occhi vaghino leggermente verso un punto diverso su un oggetto familiare — sono sufficienti a far cambiare nel tempo la nostra "immagine mentale" di quell'oggetto.

In breve: la telecamera (il cervello) potrebbe essere stabile, ma il modo in cui la teniamo (il nostro sguardo) è sempre in movimento. E perché questo accade, l'immagine che scattiamo nella nostra mente non è mai esattamente la stessa due volte.