L’idea di far spuntare le ali e prendere il volo è un punto fermo della fantascienza, incarnata da personaggi come Warren Worthington III di X-Men. Mentre la crescita biologica delle ali rimane saldamente nel regno della fantasia, recenti ricerche neuroscientifiche suggeriscono che il cervello umano è molto più adattabile di quanto si pensasse in precedenza. Un nuovo studio rivela che attraverso l’addestramento alla realtà virtuale immersiva (VR), gli individui possono incorporare psicologicamente e neurologicamente appendici virtuali nel loro schema corporeo.
Ricablare la percezione attraverso la formazione virtuale
Pubblicato su Cell Reports, lo studio dimostra che dopo l’allenamento con ali virtuali, il cervello dei partecipanti ha iniziato a elaborare le immagini di questi arti artificiali in modo simile a come elaborano braccia e mani reali. Questa scoperta evidenzia la notevole plasticità del cervello umano, la sua capacità di riorganizzarsi formando nuove connessioni neurali in risposta all’apprendimento e all’esperienza.
“Se il cervello può incorporare qualcosa di così non umano come un’ala, potrebbe anche essere in grado di incorporare molti altri tipi di miglioramenti degli arti”, osserva la neuroscienziata cognitiva Jane Aspell dell’Anglia Ruskin University.
La ricerca è nata da una curiosità personale. Yanchao Bi, neuroscienziato cognitivo dell’Università di Pechino, nutriva da tempo il sogno di sperimentare il volo in prima persona. Quando ha discusso di questo desiderio con Kunlin Wei, che dirige il Motor Control Lab dell’università, la conversazione si è spostata dalla fantasia al design sperimentale. Il laboratorio di Wei utilizzava la realtà virtuale per studiare la percezione del movimento, portando a una domanda fondamentale: Gli esseri umani potrebbero imparare a volare in realtà virtuale, e in che modo tale allenamento altererebbe i loro percorsi neurali?
I meccanismi per imparare a volare
Per testarlo, il neuroscienziato Yiyang Cai ha progettato un programma di allenamento di una settimana basato sulla meccanica del volo degli uccelli. Venticinque partecipanti hanno indossato visori VR e dispositivi di rilevamento del movimento. Nell’ambiente virtuale, si consideravano figure simili a uccelli dotati di grandi ali piumate color ruggine.
L’interazione era intuitiva: la rotazione dei polsi e il battito delle braccia nel mondo reale facevano sì che le ali virtuali si muovessero in sincronia. Nel corso della settimana, i partecipanti si sono impegnati in una serie di compiti sempre più complessi:
* Deviare gli airball che cadono con le ali.
* Mantenimento dell’altitudine su ripide scogliere virtuali.
* Navigazione attraverso gli anelli aerei.
I progressi variavano da individuo a individuo. Alcuni hanno padroneggiato i controlli al primo tentativo, mentre altri hanno richiesto tre o quattro sessioni per raggiungere la fluidità. Tuttavia, il miglioramento è stato costante e osservabile in tutto il gruppo.
Adattamento neurale e proprietà del corpo
La scoperta principale dello studio risiede nei cambiamenti osservati nella corteccia visiva dei partecipanti, la regione del cervello responsabile dell’elaborazione delle immagini delle parti del corpo. Dopo il periodo di addestramento, questa regione ha mostrato una risposta significativamente più forte alle immagini delle ali. Ancora più importante, il modello dell’attività neurale durante la visualizzazione delle ali ha iniziato a rispecchiare il modello utilizzato per l’elaborazione degli arti superiori.
Questo cambiamento indica che i partecipanti avevano iniziato a percepire le ali non come oggetti esterni, ma come parti integranti del proprio corpo. Questo fenomeno, noto come “proprietà del corpo” o “incorporazione degli arti”, suggerisce che i confini della plasticità cerebrale sono più ampi di quanto si credesse in passato. Il cervello è disposto ad espandere la propria definizione di “sé” per includere strumenti virtuali se il feedback sensoriale è coerente e interattivo.
Oltre la novità: implicazioni per la tecnologia futura
Il significato di questo studio va oltre la novità del volo virtuale. Offre informazioni cruciali su come gli esseri umani potrebbero interagire con le tecnologie future, inclusi arti artificiali, esoscheletri e interfacce sensoriali avanzate.
Kunlin Wei sottolinea che l’esperienza diretta trasforma la comprensione in modi che la conoscenza astratta non può fare. Consentendo agli utenti di “vivere” all’interno di una nuova realtà fisica, la realtà virtuale può accelerare l’adozione e l’uso intuitivo di tecnologie complesse. Poiché la realtà virtuale diventa un mezzo sempre più comune per il lavoro, il gioco e la terapia, diventa essenziale comprenderne l’impatto sul cervello umano.
“In futuro, potremmo dedicare molto tempo alla realtà virtuale”, afferma Wei. “Siamo molto interessati a cosa ciò potrebbe significare per il cervello umano”.
Conclusione
Questa ricerca conferma che il cervello umano è in grado di integrare parti del corpo virtuale nella sua mappa sensoriale, offuscando il confine tra realtà fisica e simulazione digitale. Con l’avanzare della tecnologia VR, la nostra comprensione di sé e del corpo può continuare ad evolversi, aprendo nuove possibilità per la riabilitazione medica, l’integrazione tecnologica e l’esperienza umana.
