Il processo della visione:

DALL' OCCHIO AL CERVELLO
Maria Teresa Tuccio

 traccia di alcuni argomenti trattati a lezione

 Per capire il meccanismo della visione umana dobbiamo distinguere tre parti:

Quando ci saremo fatti un'idea del funzionamento di questi tre sistemi, potremo studiare la percezione visiva , facendo un cenno ai movimenti oculari, essenziali per la raccolta di informazioni utili per elaborare la scena visiva.

 Occhio

L'occhio umano e' un sistema ottico relativamente semplice, costituito da un diottro (cornea, umor acqueo, e umor vitreo) di indice di rifrazione 1.33 e da una lente biconvessa, il cristallino, di indice di rifrazione 1.44, in cui la curvatura della faccia anteriore può essere modificata dalla contrazione dei muscoli ciliari, variando così la distanza focale della lente (accomodamento). Cornea, camera anteriore, cristallino e camera posteriore nel loro complesso formano una lente convergente (provvista di una distanza focale variabile fra 2,4 e 1,7 cm) che proietta le immagini sulla retina, rimpicciolite e capovolte. Una membrana muscolare, l'iride, al cui centro e' ricavata un'apertura, la pupilla, serve a diaframmare, cioe' a regolare la quantita' di luce che entra nell'occhio.
 

Retina

La superficie sensibile dell'occhio e' costituita dai fotorecettori (i bastoncelli ed i coni),  il cui compito è quello di trasformare in impulsi elettrici le informazioni ricevute dalle reazioni fotochimiche che vengono attivate dalla radiazione luminosa e di inviare questi segnali ai neuroni retinici - le cellule orizzontali, bipolari, amacrine e ganglionari - che sono variamente connessi fra di loro ed effettuano una prima elaborazione del segnale visivo. Gli assoni delle cellule gangliari si riuniscono in modo da formare il nervo ottico, un cavo che conduce l'informazione visiva fuori dalla retina fino ai centri superiori, dapprima al corpo genicolato laterale e da qui alle aree corticali.

 

Le fibre nervose provenienti da punti diversi della retina si dirigono verso punti diversi del nucleo genicolato (LGN) e della corteccia, ricreando così una mappa cerebrale della retina nel cervello.

Da puntualizzare:

Cervello




La percezione visiva

Ognuno di noi ha un "buco" nel proprio campo visivo, uno per occhio, e non lo percepisce: la parte di immagine che manca viene ricostruita deducendola da ciò che si vede intorno.

Tutto il fondo dell'occhio è ricoperto dai fotorecettori, tranne che in un punto, un'area di 1,5 millimetri di diametro, dove convergono i nervi e i vasi sanguigni della retina, pertanto questo punto non è sensibile alla luce, e' una zona senza informazioni. Tuttavia il cervello riesce a ricostruire l'immagine mancante attraverso un processo chiamato "filling in" (riempimento) studiato da ricercatori americani, svizzeri, olandesi e giapponesi. Con grande sorpresa essi hanno scoperto che la parte di corteccia visiva che corrisponde al punto cieco è attiva durante il processo di riempimento, anche se, direttamente, non riceve alcuna informazione dalla retina.

La percezione é una simulazione ricostruttiva generata dal cervello, sotto il controllo di una determinante genetica, delle interazioni tra noi e l’ambiente materiale che ci circonda e in base alle nostre conoscenze e alle nostre esperienze precedenti: cio' che e' percepito e' diverso dall'oggetto esterno che rappresenta. Con una bella espressione della Programmazione NeuroLinguistica possiamo dire: la mappa non e' il territorio, e ognuno di noi costruisce mappe diverse dello stesso territorio e anche mappe diverse da momento a momento, in base al nostro grado di attenzione, ai nostri bisogni, alle nostre motivazioni.

Richiami:


Movimenti oculari

La percezione visiva dipende dalla capacità di formare e memorizzare immagini cerebrali, tramite le informazioni ricevute dall'occhio. Le parti più periferiche della retina contengono solo bastoncelli e non distinguono né la forma,    né i colori degli oggetti, ma quando un oggetto entra nel campo visivo dell'occhio, determinano il movimento istintivo della testa e dell'occhio stesso al fine di portare l'immagine nella zona centrale della retina, ove si ha la massima capacità di "vedere". Man mano che ci si sposta verso la zona centrale della retina si ha una visione sempre più nitida, sino a raggiungere il massimo nella fovea, al centro della macchia lutea, dove sono presenti solo coni.

Se la visione totale dell'occhio fermo abbraccia un campo di 140° in senso orizzontale e di circa 120° in senso verticale, la visione della macchia lutea abbraccia un campo rispettivamente di 8 e 6 gradi, mentre quello della fovea poco più di 1 grado.

L'analisi di una scena visiva, come l'osservazione di un quadro o di un panorama, e' strettamente associata alla visione foveale. Pertanto quando si osserva una scena stazionaria, gli occhi eseguono una scansione del campo visivo con movimenti rapidi - detti movimenti saccadici - alternati a fissazioni. In generale la scansione del campo visivo non e' regolare, tranne casi particolari come la lettura, in cui c'e' un'organizzazione seriale dell'informazione visiva. Cosi', in generale, le fissazioni non sono distribuite uniformemente sulla figura osservata: alcune zone sono ignorate e altre sono visitate (fissate) frequentemente.

L'informazione visiva può essere acquisita dal sistema nervoso centrale solo durante le fissazioni, dato che durante i movimenti saccadici sono attivi meccanismi inibitori.
Pertanto lo studio della strategia di osservazione adottata durante l'esplorazione di una figura o di una scena visiva, può dare utili informazioni sui processi percettivi e cognitivi:

sequenza, durata e distribuzione spaziale delle fissazioni, dipendono molto dalle aspettative e dai compiti che ha l'osservatore (v. esempio1    esempio2    esempio3)

Altri tipi di movimenti oculari: