Ecco come le vibrazioni tattili creano illusioni

Il tatto tra i tradizionali cinque sensi umani, è forse il meno studiato, eppure è sollecitato ovunque, in ogni momento, e ancor di più negli ultimi anni con l’uso quotidiano diffuso di dispositivi elettronici che emettono vibrazioni. Infatti, qualsiasi oggetto in movimento trasmette segnali oscillatori che si propagano attraverso solidi substrati. Il nostro corpo li rileva per mezzo di meccanocettori situati sotto la pelle e trasmette le informazioni al cervello in modo simile a stimoli uditivi, olfattivi o visivi.
I ricercatori svizzeri delle università di Ginevra (Unige) e Friburgo (Unifr), studiando come i topi e gli esseri umani percepiscono le vibrazioni tattili, hanno scoperto che il cervello non percepisce in modo affidabile la frequenza di una vibrazione quando varia la sua ampiezza. Si crea così un fenomeno illusorio, che evidenzia quanto la nostra percezione del mondo che ci circonda possa deviare dalla sua realtà fisica. La ricerca è stata pubblicata nella rivista Nature Communications.
Le vibrazioni sono piccoli movimenti oscillatori emessi da un punto di equilibrio, propagandosi come onde attraverso materiali solidi, possono essere percepiti dalla maggior parte degli organismi viventi. Le vibrazioni sono definite da due principali caratteristiche: la frequenza, che segnala la velocità di variazione in Hz (cioè il numero di ripetizioni al secondo) e l’ampiezza, che corrisponde alla dimensione massima che l’onda può raggiungere, ovvero la sua intensità.
Daniel Huber, professore del Dipartimento di Neuroscienze di Base presso la Facoltà di Medicina dell’Unige, ha diretto lo studio, ha detto:
«Quando per esempio il nostro cellulare vibra, la vibrazione può variare più o meno rapidamente la sua frequenza e più o meno forte la sua ampiezza. Il nostro cervello come interpreta questi dati fisici e le caratteristiche? È questa la domanda a cui abbiamo voluto rispondere nel nostro studio».

Percezione identica nei topi e nell’uomo
Gli scienziati per lo studio hanno eseguito lo stesso esperimento in un gruppo di topi e un gruppo di partecipanti umani, in cui hanno dovuto differenziare più frequenze di vibrazione percepite sulla mano o sulla zampa.
Mario Prsa, professore presso il Dipartimento di Neuroscienze della Facoltà di Scienze e Medicina dell’Unifr e primo autore dello studio, ha detto:
«Si scopre che i topi sono più sensibili alle frequenze più alte circa 1000 Hz, mentre la sensibilità umana è ottimale nella gamma di frequenze molto più basse, intorno ai 250 Hz, tuttavia, sia i topi sia gli umani hanno difficoltà a differenziare una frequenza più bassa da una più alta quando le loro ampiezze non sono abbinate. Effettivamente una scelta specifica delle rispettive ampiezze può creare metameri percettivi: frequenze fisicamente diverse che sono percettivamente indistinguibili. È piuttosto notevole!».
L’illusione segue un semplice principio: le frequenze che sono superiori o inferiori alla frequenza più sensibile (250 Hz per gli esseri umani; 1000 Hz per i topi), sono percepite come più simili a questa frequenza preferita quando la loro ampiezza è aumentata, in questa condizione, quindi, una vibrazione ad alta frequenza (es. 500 Hz) appare più bassa di quanto non sia in realtà, mentre una vibrazione la cui frequenza è inferiore a quella preferita (es. 150 Hz) appare più alta.
Mario Prsa ha aggiunto:
«Il cervello cadendo vittima di questa illusione psicofisica, percepisce male, rifocalizzandosi su ciò che conosce meglio. Tali fenomeni sono anche caratteristici di altri sensi, come l’udito, dove la nostra percezione può essere ingannata da volumi molto bassi o alti e raramente rappresenta attributi fisici reali del suono, ma piuttosto una caratteristica composita di diverse caratteristiche di stimolo».

Fenomeno ancora misterioso
Daniel Huber ha detto:
«Come e perché si crea questa illusione nel nostro cervello? È proprio questa domanda l’oggetto del nostro corrente lavoro. Il cervello esattamente in quale momento non riesce a interpretare correttamente gli stimoli tattili e cosa succede a livello neuronale? E perché specie diverse, come topi e umani, percepiscono male allo stesso modo?».
Il team di Daniel Huber per approfondire ulteriormente l’argomento, con l’aiuto di volontari sordi e musicisti ha iniziato a trasferire brani musicali nella gamma di stimoli vibrotattili per studiare come le persone non udenti possono essere in grado di percepire la musica.

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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