Per mappa retinotipica si intende la proiezione ordinata e puntuale della retina nei centri encefalici superiori. La retina è costituita da strati di cellule sovrapposti la cui sequenza, dal fondo dell’occhio verso il centro è: fotorecettori, cellule bipolari, cellule gangliari. Le cellule gangliari inviano i propri assoni, riuniti nel nervo ottico, ai corpi genicolati laterali dell’encefalo. Da questa regione parte un altro gruppo di fibre che raggiungono la corteccia visiva primaria e sinaptano in maniera topograficamente ordinata. Dire che le proiezioni sono topograficamente ordinate, equivale a dire che la mappa di ciascuna struttura sulla successiva è sistematica: se ci muoviamo lungo la retina da un punto a un altro, i punti corrispondenti nel corpo genicolato laterale o nella corteccia visiva creano un percorso continuo. Per esempio, le fibre del nervo ottico che partono da una determinata porzione ridotta della retina, si dirigono tutte a una particolare regione discreta del genicolato laterale e le fibre che partono da una determinata regione del genicolato vanno tutte a una particolare regione della corteccia visiva. Questa mappa retinotopica è stata trovata nei mammiferi, quali topo e primati, sia nell’uomo.
Nella retina le varie tappe che l’impulso nervoso deve seguire sono in apposizione, come carte da gioco posizionate l’una sopra l’altra, in tal modo le fibre possono seguire una via estremamente diretta da uno strato al successivo.
Schema dell’organizzazione della retina. L’informazione luminosa viene recepita dai fotorecettori e trasmessa dalle cellule gangliari all’encefalo sotto forma di impulso nervoso grazie all’interposizione delle cellule bipolari. (da http://www.colorado.edu/kines/Class/IPHY3730/07vision.html)
Nel corpo genicolato laterale, le cellule sono ovviamente separate dalla retina così come, in maniera ugualmente ovvia, la corteccia è sita in una posizione diversa rispetto al corpo genicolato. Il tipo di connettività tuttavia rimane lo stesso, con una regione che proietta alla successiva proprio come se quest’ultima gli fosse sovrapposta. Le fibre del nervo ottico si riuniscono in un fascio non appena lasciano gli occhi e quando raggiungono il corpo genicolato, si separano per sinaptare in maniera topologicamente ordinata. Le fibre che lasciano il genicolato si allontanano in un gruppo disordinato che si ripiega indietro attraverso la porzione interna dell’encefalo e termina in maniera ugualmente ordinata nella corteccia visiva primaria. Dopo un certo numero di sinapsi, quando le fibre lasciano la corteccia visiva primaria e proiettano su molte altre regioni corticali, l’ordine topografico è ancora preservato. Dal momento che la convergenza avviene a ogni tappa, l’ambiente esterno viene rappresentato attraverso una sua mappatura. Una prova importante che la via sia topograficamente organizzata deriva da osservazioni cliniche. Se si danneggiano alcune parti della corteccia visiva primaria in un individuo, questo sviluppo una cecità locale, come se si fosse danneggiata la corrispondente parte di retina. Il mondo visibile è quindi sistematicamente mappato nel genicolato e nella corteccia. La mappatura della retina è molto precisa e ordinata, anche se parzialmente distorta, dal momento che la fovea, cioè l’area retinica di massima sensibilità e accuratezza, viene rappresentata nei centri encefalici da una popolazione di neuroni molto più ampia rispetto alla sua estensione a livello retinico. Questo fenomeno, chiamato ingrandimento foveale, è spiegato dalla maggiore quantità di informazioni provenienti da quest’area rispetto a quelle provenienti da una qualunque altra area retinica di medesima estensione.
la via visiva primaria (da http://thebrain.mcgill.ca/flash/d/d_02/d_02_cr/d_02_cr_vis/d_02_cr_vis.html)
Questo percorso appena descritto costituisce la via visiva primaria, seguita dal 90% degli assoni che lasciano la retina nel nervo ottico. Circa il 10% degli assoni nel nervo ottico, però, si divide prima del nucleo genicolato laterale e discende a un’area caudale dell’encefalo chiamata tetto, localizzato appena sopra il talamo. Il tetto include una coppia di strutture (una sinistra e una destra) chiamate collicoli superiori; questi sono coinvolti nel controllo dei movimenti oculari. Quindi, il collicolo superiore è responsabile di funzioni che ci permettono di seguire gli oggetti in movimento (inseguimento visivo) e di muovere gli occhi per vedere uno specifico oggetto nel campo visivo (l’orientamento visivo).
Danni alla corteccia visiva primaria producono cecità corticale in parte del campo visivo corrispondente all’area danneggiata. Gli individui colpiti non vedono nulla in quella parte del campo visivo, nonostante gli occhi e la retina lavorino normalmente. Tuttavia individui con cecità corticale talvolta mostrano uno strano fenomeno: se vengono loro presentati alcuni oggetti nella porzione cieca del loro campo visivo, possono orientarsi visivamente verso quell’oggetto in maniera normale anche se dichiarano di non vedere assolutamente nulla. Se viene chiesto loro di puntare l’oggetto o di prenderlo, possono farlo in maniera molto precisa, nonostante non lo ‘vedano’. Questo avviene perchè il collicolo superiore può effettuare le funzioni di orientamente visivo e di inseguimento visivo, non essendo stata danneggiata la via visiva secondaria.
Molti autori, con i quali io personalmente concordo, considerano un errore considerrare le funzioni neurologiche equivalenti alle funzioni mentali, ignorando che il passaggio dall’attività neurologica all’attività mentale implica una quantità di stazioni intermedie che noi non conosciamo. Il sogno che viene effettuato nella fase REM del sonno, è associato a una serie di meccanismi neurali quali il blocco delle afferenze sensoriali tramite una prima inibizione presinaptica del terminali afferenti dei nervi cutanei, e da una ulteriore inibizione dei livelli più elevati dei circuiti sensoriali, il blocco delle afferenze motorie, dovuto ad una inibizione post-sinaptica dei motoneuroni della via finale comune situata nel midollo spinale e nel tronco encefalico. Nel sogno infatti vengono generati dei segnali interni che vengono vissuti come provenienti dall’esterno. La neurofisiologia non può dirci nulla di più circa il significato delle informazioni interne. E’ evidente che le informazioni interne nascono dall’esperienza, dalla memoria dei residui diurni, ma anche e soprattutto dalla organizzazione psichica complessiva del soggetto.
Ad oggi sembra che le immagini oniriche vengano attivate nelle regioni corticali frontali e successivamente organizzate nelle regioni basse (corteccia visiva). E’ un meccanismo completamente inverso a quello della veglia, perché, in questo caso, le immagini costruite nelle aree più basse (corteccia visiva) attivano successivamente le aree associative e, tra queste, anche quelle frontali.
quindi, per quanto riguarda l’ipotesi di leggere il pensiero di un individuo o riuscire a conoscere le immagini del suo sogno attraverso la mappa retinica , è impossibile. Anche se i neurofisiologi riuscissero a tradurre in maniera precisa e inequivocabile ogni singolo impulso della mappa retinica, questo porterebbe esclusivamente alla definizione di ciò che il soggetto sta guardando in quel momento. Al limite, nell’inverosimile ipotesi che gli scienziati raggiungessero un tale livello di conoscenza anche per le tappe successive della via visiva, si potrebbe definire la categorizzazione degli elementi posti nel campo visivo. La lettura del pensiero appare ad oggi impossibile e non realizzabile in tempi brevi. Gli scienziati hanno determinato quali aree del cervello vengono attivate quando un individuo compie o guarda compiere delle azioni, quando memorizza, quando parla o ascolta, quando risolve un problema matematico o scrive un saggio. Tuttavia non sono in grado di fare il contrario, cioè non sanno dire cosa l’individuo stia facendo, né tantomeno pensando, quando alcune aree cerebrali vengono attivate. Questo perché l’attivazione di queste aree non ha un significato univoco e i centri superiori encefalici, quali la corteccia dei due emisferi, sono costituiti da centinaia di sottopopolazioni neuronali, ognuna con connessioni e funzioni sue proprie.
In questo link si trovano alcune informazioni utili sul funzionamento della retina e della percezione visiva.
questo link riporta una bella animazione narrata in inglese della via sensoriale visiva.
Infine ecco alcune risposte già pubblicate su vialattea relative all’occhio e al meccanismo della percezione visiva in generale: link1 – link2 – link3 – link4
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