Sensing the heart, seeing the world: Neural mechanisms of attentional allocation between interoception and exteroception

In ogni momento della nostra vita, i nostri cervelli stanno destreggiando con due tipi di informazioni molto diversi tra loro. Uno flusso proviene dal mondo esterno: la vista di un albero, il suono di un'auto, la sensazione del vento sulla pelle. L'altro flusso proviene dall'interno del nostro corpo: il ritmo del battito cardiaco, la pienezza dello stomaco, la tensione dei muscoli. Chiamiamo questo primo tipo di percezione "esterocezione" e il secondo "interocezione". Sebbene siamo abituati a prestare attenzione al mondo che ci circonda, i segnali provenienti dai nostri corpi sono spesso attivi in background, invisibili. Eppure, questi segnali interni sono vitali. Essi determinano come ci sentiamo, come prendiamo decisioni e come manteniamo il nostro corpo in funzione correttamente. La grande domanda per gli scienziati è come il cervello decida a quale di questi due flussi dare la priorità quando competono per la nostra attenzione. Il cervello si limita ad alzare il volume di uno mentre abbassa quello dell'altro, o utilizza una strategia più complessa per bilanciare i due?

Un team di ricercatori si è posto l'obiettivo di rispondere a questa domanda osservando i cervelli di adulti sani mentre passavano il proprio focus dal proprio battito cardiaco a un compito visivo. Volevano vedere se il cervello utilizza reti diverse per guardare verso l'interno rispetto a guardare verso l'esterno, e se concentrarsi su uno di essi riduca effettivamente l'attività delle parti del cervello che gestiscono l'altro. Per fare ciò, hanno progettato un esperimento ingegnoso in cui il mondo esterno appariva esattamente uguale, indipendentemente da ciò che alla persona veniva chiesto di fare. I partecipanti giacevano all'interno di uno scanner di risonanza magnetica, una macchina che scatta immagini dell'attività cerebrale. Attraverso uno specchio, vedevano uno schermo pieno di un flusso di rumore visivo in rapido movimento. Nascosti in questo rumore c'erano minuscole forme striate che apparivano e scomparivano con un ritmo che corrispondeva a un normale battito cardiaco umano.

Ai partecipanti venivano assegnati due compiti diversi da svolgere in blocchi di tempo alternati. In un compito, venivano istruiti a contare quanti di quei minuscoli oggetti visivi vedevano. Nell'altro, venivano istruiti a ignorare completamente le forme e invece a contare quante volte sentivano il proprio cuore battere nel petto. Fondamentalmente, il flusso visivo di forme e rumore continuava a scorrere alla stessa velocità e con lo stesso volume durante entrambi i compiti. L'unica cosa che cambiava era dove alla persona veniva detto di dirigere l'attenzione. Questa configurazione ha permesso ai ricercatori di isolare la risposta del cervello alla direzione dell'attenzione, piuttosto che ai cambiamenti in ciò che gli occhi stavano vedendo o alla difficoltà del compito. I risultati hanno mostrato che i partecipanti erano ugualmente bravi in entrambi i compiti, contando le forme visive e i battiti cardiaci con una precisione e una sicurezza simili, il che ha confermato che il cervello stava solo spostando il proprio focus, non faticando con un compito più dell'altro.

Quando i ricercatori hanno esaminato le scansioni cerebrali, hanno scoperto che il cervello utilizzava due set di "quartieri" completamente diversi per gestire questi due lavori. Quando le persone contavano le forme visive, si attivava una rete di aree nella parte posteriore e superiore del cervello. Questo includeva la corteccia visiva nella parte posteriore della testa, responsabile della vista, e una regione situata più in alto, il lobulo parietale superiore, che aiuta a guidare l'attenzione. Interessantemente, il cervello non si limitava ad accendere le aree visive; aumentava anche l'attività nelle parti della corteccia visiva che rappresentano i bordi della nostra visione, mentre potenziava l'attività al centro dove si trovavano le forme. Era come se il cervello puntasse un riflettore sul centro dello schermo e oscurasse il resto.

Al contrario, quando le persone passavano al conteggio dei battiti cardiaci, diventava attiva una serie diversa di regioni cerebrali. Questa rete era centrata sull'insula, una piega profonda del tessuto situata sul lato del cervello che funge da hub per percepire lo stato interno del corpo. Le scansioni mostravano una forte attività sia nelle parti anteriori che in quelle posteriori dell'insula, nonché in aree vicino alla parte superiore del cervello che aiutano con il pensiero e il controllo. Ciò suggerisce che prestare attenzione al corpo richiede un sistema dedicato che è distinto da quello che usiamo per guardare il mondo.

Forse il risultato più rivelatore è stato ciò che accadeva quando il cervello cambiava marcia. Lo studio ha dimostrato che quando le persone si concentravano sulle forme visive, l'attività nell'insula — l'hub di percezione corporea — scendeva effettivamente al di sotto del suo normale livello di riposo. Non era solo che il cervello non stesse usando l'insula; lo stava attivamente sopprimendo. Allo stesso modo, quando le persone si concentravano sui propri battiti cardiaci, le parti della corteccia visiva che di solito elaborano i bordi dello schermo rimanevano silenziose, anche se il rumore visivo era ancora presente. Ciò indica che il cervello non si limita ad aggiungere l'attenzione a una cosa; esso attenua attivamente l'elaborazione della fonte competitiva. È un processo competitivo in cui le risorse vengono spostate aumentando un sistema e diminuendo l'altro.

I ricercatori hanno anche scoperto un legame tra quanto le persone fossero brave a contare i battiti cardiaci e come si comportavano i loro cervelli. Coloro che erano più accurati nel contare i battiti cardiaci mostravano meno attività in un'area specifica sul lato destro del cervello chiamata lobulo parietale inferiore. Questa regione è nota per aiutarci a notare le cose nel mondo esterno. Il reperto suggerisce che essere bravi nell'ascoltare il proprio corpo potrebbe dipendere dalla capacità di mettere a tacere le parti del cervello che scansionano costantemente l'esterno. In altre parole, i migliori interocettori potrebbero essere coloro che sono più efficaci nel filtrare il rumore dell'ambiente esterno per ascoltare i segnali silenziosi provenienti dall'interno.

Questo studio fornisce un quadro chiaro di come il cervello gestisca il delicato equilibrio tra il mondo interiore e quello esteriore. Dimostra che l'attenzione non è un singolo interruttore, ma una danza coordinata di attivazione e soppressione attraverso diverse reti cerebrali. Quando guardiamo verso l'esterno, mettiamo a tacere i sensori interni; quando guardiamo verso l'interno, mettiamo a tacere i sensori esterni. Questa allocazione competitiva delle risorse assicura che possiamo concentrarci su ciò che è più importante in quel momento, che si tratti di navigare in una strada trafficata o di percepire il ritmo sottile della nostra stessa vita. I risultati suggeriscono che la capacità di sentire il proprio corpo non è solo una ricezione passiva di segnali, ma una competenza attiva che comporta la gestione delle risorse attentive del cervello per evitare che i mondi interno ed esterno si sovraccarichino a vicenda.