Lo sguardo di un neonato a poche ore dalla nascita è attratto dai volti. Ora, le scansioni cerebrali dei neonati rivelano la neurobiologia alla base di questo comportamento, dimostrando che il cervello di un neonato di appena sei giorni appare cablato per i compiti specializzati di vedere volti e luoghi.
La rivista The Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS) ha pubblicato i risultati degli psicologi dell’Università di Emory. Il loro lavoro fornisce la prima occhiata nella corteccia visiva dei neonati, usando la risonanza magnetica funzionale innocua (fMRI).
Daniel Dilks, professore associato di psicologia, responsabile dello studio, ha detto:
«Con che cosa veniamo al mondo e cosa guadagniamo con l’esperienza? Comprendere com’è organizzato il cervello di un bambino può aiutare a rispondere alle domande, quando qualcosa va storto, ad esempio, se la rete nella corteccia visiva di un neonato non fosse ben collegata, ciò potrebbe costituire un biomarcatore per disturbi associati ad un’avversione al contatto visivo, diagnosticando in anticipo il problema, potremmo intervenire rapidamente e sfruttare l’incredibile malleabilità del cervello infantile».
Frederik Kamps, che ha guidato lo studio come dottorando presso l’Università di Emory, ora è ricercatore presso il MIT ha aggiunto:
«Gran parte delle impalcature per la corteccia visiva umana è già in atto, insieme ai modelli di attività cerebrale, anche se i modelli non sono così forti rispetto a quelli degli adulti».
Gli scienziati per decenni hanno saputo che la corteccia visiva adulta contiene due regioni che lavorano in concerto per elaborare i volti e altre due regioni che lavorano insieme per elaborare i luoghi. Studi più recenti mostrano che la corteccia visiva dei bambini piccoli è differente in queste reti di volti e luoghi. Daniel Dilks ha detto:
«In un articolo del 2017 insieme ai miei colleghi ho scritto che abbiamo scoperto che questa differenziazione neurale è in atto nei bambini di appena quattro mesi. L’età media dei neonati partecipanti alla nostra ricerca era di 27 giorni, avevamo bisogno di avvicinarci a questo dato per capire meglio se si nasce con questa differenziazione nel nostro cervello o se è plasmata dall’esperienza».
Il laboratorio di Daniel Dilks è leader nell’adattare la tecnologia fMRI per renderlo sicuro per i bambini. La tecnologia non invasiva utilizza un magnete gigante per scansionare il corpo e registrare le proprietà magnetiche nel sangue. Può misurare il flusso sanguigno intensificato verso una regione del cervello, indicando che la regione è più attiva.
Trenta bambini, di età compresa tra 6 e 57 giorni, hanno partecipato agli esperimenti mentre dormivano, durante la scansione, sono stati avvolti in un dispositivo gonfiabile simile ad un sacco a pelo che funge da stabilizzatore e allo stesso tempo rende il bambino sicuro.
Frederik Kamps, ha detto:
«Ottenere dati fMRI da un neonato è una nuova frontiera nel “neuroimaging“. Lo scanner è come una gigantesca macchina fotografica, hai bisogno che la testa del partecipante sia ferma per ottenere immagini di alta qualità. Il bambino che dorme è un bambino che è disposto a stare fermo».
Lo studio per confrontare i risultati degli esperimenti è stato condotto con 24 adulti che dovevano servire da gruppo di controllo, sono stati scansionati in uno stato di riposo, svegli ma non stimolati da qualcosa in particolare. Lo scanner ha rilevato fluttuazioni intrinseche del cervello sia per i neonati sia per gli adulti.
I risultati hanno mostrato le due regioni della corteccia visiva associate all’elaborazione del viso usate in sincronia nei neonati, così come le due reti associate ai luoghi. I modelli infantili erano simili a quelli dei partecipanti adulti, anche se non altrettanto forti.
Frederik Kamps ha detto:
«La scoperta suggerisce che c’è spazio per queste reti per continuare ad essere perfezionate man mano che i bambini maturano fino all’età adulta».
Daniel Dilks ha aggiunto:
«Possiamo vedere che la corteccia visiva e dei luoghi nel cervello dei neonati, sono collegate e parlano tra loro dopo pochi giorni dalla nascita. Stanno essenzialmente aspettando le informazioni pertinenti. Le prossime domande da porsi sono come e quando queste due funzioni saranno completamente sviluppate».