La Ferrari degli insetti, il tafano, un minuscolo acrobata che sfreccia ad alta velocità, ha fornito la prova che anche uno stimolo visivo estremamente breve (sulla scala dei millisecondi) influisce sulla decodifica delle informazioni nel sistema nervoso. Lo hanno scoperto gli scienziati delle università statunitensi dell’Indiana e di Princeton (New Jersey) e del Los Alamos National Laboratory (Nuovo Messico), uno dei più grandi istituti multidisciplinari del pianeta.
Un essere umano non è in grado di registrare il cambiamento continuo di scenario e andrebbe incontro a una sovra-stimolazione sensoriale. Ma per una mosca si tratta invece di un fenomeno naturale: il suo sistema nervoso processa molto velocemente l’informazione in modo che l’insetto possa adeguarsi a quello che vede con un tempo di reazione di 30 millisecondi. “Durante il volo”, spiega Ruyter van Steveninck dell’Università dell’Indiana su Plos, “il tafano deve analizzare velocemente una serie di informazioni complesse e, data la sua abilità di movimento, è ragionevole pensare che il modo in cui le decifra a livello senso-motorio siano ottimali. Abbiamo allora deciso di studiare il suo sistema visivo per comprendere come il suo cervello riesca a ordinare un flusso continuo di dati molto complessi in modo tanto efficiente”.
Gli scienziati hanno monitorato un singolo neurone senso-motorio nel cervello del tafano. Un minuscolo ago-sensore è stato inserito all’interno del neurone e il tafano è stato sottoposto a una simulazione di volo in un ambiente naturale (come un bosco), che prevedeva un cambio di velocità ogni due millisecondi.
Per analizzare “la dinamica” dei segnali neuronali, il tempo è stato scomposto in frazioni di un solo millisecondo (ed anche più brevi), durante le quali il neurone poteva o meno mandare un segnale. In questo modo, ogni 30 millisecondi, erano teoricamente possibili oltre un miliardo di combinazioni on-off. I ricercatori hanno allora cercato di capire se queste combinazioni erano effettivamente comandi (una sorta di codice) o se si trattava semplicemente del numero di impulsi durante il periodo di osservazione.
I ricercatori hanno così trovato che il cervello del tafano tiene conto persino degli impulsi di durata inferiore a un millisecondo. Lo studio potrebbe portare a formulare nuovi principi per la visione artificiale. (m.g.)
