Si può essere ciechi, ma vedenti? Il curioso caso di Mike May.

Mike May - Ipovedenti - Lente speciale

Nel 1999 l’americano Mike May recuperò la vista grazie a un intervento rivoluzionario, che prevedeva l’uso di cellule staminali. Fine della storia? Assolutamente no! Si capì ben presto che la capacità visiva dell’uomo era molto inferiore alle aspettative. Il caso di Mike May ha costituito ed è ancora adesso una sfida per le neuroscienze: l’obiettivo è capire come si sviluppi la percezione visiva nel cervello.

Il vero ruolo dell’occhio nella visione.

Mike May perse la vista all’età di 3 anni, quando una lampada a petrolio esplose vicino al suo viso. Dei due occhi il più danneggiato risultò il sinistro, cosicché il chirurgo Daniel Goodman poté intervenire solo sul destro. L’intervento era riuscito talmente bene che l’occhio destro di May era in grado di garantirgli teoricamente una vista di 20/20.

Ma la sua acuità visiva si rivelò invece di 1/20, cosicché per lui tutti gli oggetti risultavano sfocati; nel suo diario Mike raccontava di essere stato costretto a incollarsi al televisore per seguire le Olimpiadi di Sidney. La situazione del nostro protagonista risulta paradossale, di primo acchito, poiché siamo abituati a pensare che la vista sia solo una questione di occhi ben funzionanti.

Ma la realtà è che noi vediamo col cervello: gli occhi hanno il compito di inviare continuamente informazioni a quest’ultimo.

Infatti, volendo scomporre un occhio nelle sue parti esso comprende:

  • un diaframma che regola l’ingresso della luce, l’iride, aumentando o riducendo il diametro della pupilla
  • un sistema di rifrazione (deviazione) dei raggi luminosi, formato dalla cornea e dal cristallino
  • una lente, il cristallino, capace di modificare la sua curvatura per permettere la visione degli oggetti vicini
  • una membrana fotosensibile, la retina, nella quale l’energia luminosa viene convertita in energia elettrica che viaggia nel nervo ottico.

Sebbene nella retina avvenga una prima elaborazione dei segnali visivi, la maggior parte del lavoro spetta al cervello: agli esperti che esaminarono May risultò chiaro che il problema si trovava proprio qui.

Come avviene l’elaborazione visiva nel cervello?

Mike May - Via visiva

La figura accanto (modificata in parte) rappresenta la via visiva, il circuito incaricato di trasportare i segnali generati nella retina alla destinazione, la corteccia cerebrale visiva. Quest’ultima è localizzata nel lobo occipitale di ciascun emisfero cerebrale, lobo che corrisponde alla parte posteriore della testa. La corteccia visiva è suddivisa in diverse aree:

  • area visiva primaria (anche detta corteccia striata o area 17). È qui che cominciamo a vedere.

    Nell’area 17 viene sistemata l’immagine registrata dalla retina, la quale giunge capovolta e invertita da destra a sinistra.

    Non solo: all’interno della corteccia striata vengono unite le informazioni, leggermente diverse, del campo visivo di sinistra e di destra e ciò consente la visione binoculare (o stereoscopica) grazie alla quale vediamo gli oggetti in tre dimensioni e percepiamo la profondità;

  • aree visive associative (chiamate anche corteccia extrastriata, oppure aree 18 e 19);

    Le aree associative ricevono il testimone dall’area 17, e sono fondamentali per interpretare ciò che vediamo (ad esempio per riconoscere un oggetto rotondo e arancione come un pallone da basket).

    La corteccia extrastriata comprende diversi gruppi neuronali organizzati in colonne. All’interno di queste colonne, la scena che abbiamo davanti viene letteralmente scomposta e le sue caratteristiche analizzate separatamente: abbiamo infatti neuroni che elaborano le forme, altri il colore, i volti, e il movimento.

Questo è quello che succede ogni istante in una persona normovedente.

In Mike May alcuni aspetti della percezione visiva erano assenti, mentre altri si erano conservati.

Per esempio, May non poteva comunque fare a meno del suo cane guida e del bastone, dato che non percepiva la reale lontananza di un ostacolo.

Mike May - Prospettiva - Galleria del Borromini - Palazzo Spada

La ragione è che il suo cervello non era in grado di collocare gli oggetti in prospettiva.

Gli psicologi che lo seguivano (Ione Fine e Don MacLeod) una volta gli mostrarono due cerchi di grandezza differente, uno di dimensioni maggiori messo più lontano e uno più piccolo messo vicino. Un/a normovedente avrebbe percepito i due cerchi della stessa misura, invece Mike non seppe rispondere correttamente. Se si fosse trovato di fronte alla galleria prospettica del Borromini avrebbe avuto notevoli difficoltà a percepire le colonne della stessa altezza.

I test e i racconti di questo particolarissimo paziente evidenziavano anche la sua difficoltà a distinguere le forme tridimensionali, per esempio riconoscere che un oggetto è cubico mentre un altro è rotondo.

A tal proposito, May raccontava di riuscire a decifrare ciò che si trovava di fronte basandosi sul contesto nel quale si trovava e sul colore.

Ma la domanda più importante, per un essere umano che aveva recuperato la vista dopo tanto tempo, è: riusciva a riconoscere i visi dei suoi affetti più stretti, a distinguerli dagli estranei?
La risposta è no. E neppure riusciva a interpretare le espressioni facciali, anzi: per lui, vedere le labbra e le palpebre muoversi, e i cenni col capo, rappresentava una notevole distrazione, e per concentrarsi su un discorso o sulle parole da dire doveva per forza chiudere gli occhi.

Per riconoscere i suoi cari o persone che incontrava per lavoro si basava su cose come i capelli, i vestiti, il modo di camminare.

Ma se una persona aveva delle caratteristiche particolari non era in grado di distinguerla da un oggetto. Nel suo diario si legge che, mentre era in un locale con la sorella Ann, entrò una ragazza con i capelli rosa. Se non fosse stato per le spiegazioni della sorella l’avrebbe scambiata per una lampadina!

La particolarità di Mike May risiede in un problema… di circuiti.

L’incapacità mostrata da Mike May di decodificare i segnali relativi alla forma degli oggetti e alle facce va ricercata in un difetto di uno specifico circuito nervoso chiamato via del ‘cosa’ (what pathway), mostrato nella figura in basso.

La via del ‘cosa’ collega le aree visive occipitali alla corteccia del lobo temporale, per il riconoscimento delle forme complesse, dei volti e dei colori.

Infatti è noto che anche la corteccia temporale, per la precisione la circonvoluzione temporale inferiore, sia un’area coinvolta nell’elaborazione visiva; in particolare, una parte di questa regione chiamata circonvoluzione fusiforme è fondamentale per il riconoscimento dei volti.
La corteccia del lobo temporale collabora costantemente con le aree responsabili della memoria (ippocampo & co.), e facendo un confronto con i ricordi della persona può identificare istantaneamente un oggetto o un volto.

Mike May - Vie visive - Via del cosa - Via del dove

La cosa interessante è che, sebbene avesse problemi a riconoscere un oggetto fermo, May riusciva a vedere gli oggetti in movimento esattamente come fa una persona con una vista normale. Le informazioni relative al moto sono trasmesse in un altro circuito che parte sempre dalla corteccia visiva, detto via del ‘dove’ (where pathpay).

La via del ‘dove’ consente l’elaborazione del movimento e la comprensione delle relazioni spaziali tra gli oggetti.

La principale destinazione delle informazioni è rappresentata dalla corteccia parietale posteriore, anch’essa quindi responsabile della funzione visiva. A seguito dell’attivazione della via del ‘dove’ vengono inviati impulsi anche al campo oculare frontale, regione che comanda il movimento degli occhi affinché seguano il moto dell’oggetto.

A questo punto è lecito chiedersi: le capacità visive di May sono migliorate con gli anni?

Mike è stato sottoposto a tanti test sin dai primi anni del duemila. Sicuramente l’interpretazione degli stimoli visivi da parte del suo cervello è migliorata, ma uno studio di diagnostica per immagini (fMRI) condotto 15 anni dopo il recupero della vista ha mostrato le stesse lacune iniziali rispetto ai normovedenti: difficoltà ad elaborare le facce e gli oggetti tridimensionali.

La vicenda di Mike May è servita ai ricercatori per capire che esistono degli aspetti della visione innati, come la percezione del movimento, e altri che invece richiedono esperienza, come l’elaborazione delle forme geometriche, oppure il senso della profondità.

Gli anglosassoni usano l’espressione ‘use it or lose it’ per indicare l’esistenza di una finestra temporale oltre la quale la vista non può più svilupparsi normalmente.

Inoltre è apparso chiaro che alcuni aspetti della funzione visiva hanno bisogno dell’intera infanzia per svilupparsi, e che dunque rimangono sensibili per molto tempo a un incidente. Proprio quello che è successo a May: a 3 anni aveva una capacità visiva abbastanza buona; ma dato che il suo cervello non ha più avuto moto di “fare pratica” certe funzioni sono andate perdute, mentre la sensibilità tattile e quella uditiva si sono accresciute.

La fortuna di Mike May è quella di essere sempre stato una persona pragmatica e volitiva.

Essendo abituato ad affrontare le difficoltà, ha preso la situazione come veniva, senza crearsi aspettative: per cui le sue piccole conquiste visive le ha vissute e le vive con meraviglia, e adesso può andare sulle piste da sci senza che una guida gli dica quando svoltare. Vi lascio con una sua frase che ho trovato bellissima.

“Non posso credere che la polvere possa librarsi così dolcemente nell’aria. Gli alberi, l’oceano li ho conosciuti per una vita intera attraverso il tatto. Ma questo lembo di polvere che si libra nell’aria scaldata dal sole è una novità al di là di ogni immaginazione. È come essere circondato da tante piccole stelle.”

Alla prossima.

Ecco le fonti da cui ho tratto spunto per questo articolo:

Newton oggi, ottobre 2002 – Articolo di Michael Abrams, foto di Alyson Aliano
M.J.T. Fitzgerald – Neuroanatomia con riferimenti funzionali e clinici
Susan Standring – Anatomia del Gray, 40a edizione
D.U. Silverthorn – Fisiologia: un approccio integrato
Guyton e Hall – Fisiologia medica 11a edizione
http://www.child-encyclopedia.com/brain/according-experts/visual-perception-and-early-brain-development
http://www.senderogroup.com/about/about.html
https://www.theguardian.com/science/2003/aug/26/genetics.g2
http://www.washington.edu/news/2015/04/15/man-with-restored-sight-provides-new-insight-into-how-vision-develops/
https://it.wikipedia.org/wiki/Corteccia_visiva

Le altre fonti sono disseminate nel testo.

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