Visione

Negli esseri umani la visione è il senso più espanso: gran parte del cervello viene dedicata al riconoscimento e alla decodificazione degli stimoli visivi, una vasta area della corteccia occipitale li decodifica in base a principi diversi. Gli stimoli che provengono dalle retine dei due occhi, dove sono situati i recettori visivi, coni (luce diurna) e bastoncelli (luce notturna), vengono inizialmente decodificati dal talamo, nelle profondità del cervello, e poi inviati alla corteccia visiva primaria o V1. Nella figura qui sotto, l'area visiva V1 è visibile sia che si guardi il cervello dall'esterno (a destra), sia che lo si guardi dall'interno, dopo aver rimosso l'altro emisfero (a sinistra). Oltre all'area V1 primaria, vi sono aree secondarie che tramite l'area V2 ricevono e decodificano specifiche caratteristiche degli stimoli visivi: ad esempio, l’area V3 risponde a linee verticali o dotate di un angolo particolare (5°, 10° ecc.), l’area V4 risponde ai colori, l’area V5 agli oggetti in movimento.

L'identificazione degli stimoli visivi dipende da un complesso rapporto tra campi visivi, vie ottiche e corteccia visiva. Immaginate che il campo visivo sia lo schermo che state fissando: grosso modo, la sua metà sinistra corrisponde al campo visivo di sinistra, quella di destra al campo di destra. Ogni "emicampo visivo" (le due metà del campo) viene decodificato dall’area visiva dell’emisfero opposto in modo tale che ciò che è a destra nel campo visivo viene letto dall’emisfero sinistro e viceversa. Nella figura qui sotto si vede come il lato sinistro di ogni occhio (che percepisce ciò che è alla sua destra o emicampo visivo destro colorato in azzurro-celeste e giallo scuro-chiaro) invii il suo messaggio solo all'area visiva dell'emisfero sinistro; il lato destro di ogni occhio percepisce ciò che è alla sua sinistra (o emicampo visivo sinistro colorato in rosso-arancione e viola-lilla) e invia il suo messaggio solo all'area visiva dell'emisfero destro. I due emisferi si scambiano poi le informazioni attraverso le fibre del corpo calloso che uniscono tra di loro le due metà del cervello: così il cervello “fonde” tra di loro i due campi visivi ricostruendo la pienezza dell’immagine.

La visione a colori, legata al fatto che la retina ha recettori per la visione diurna o coni, assicura una percezione della realtà molto più ricca di quella legata alla visione in bianco e nero, dipendente dai bastoncelli. L'immagine qui sotto, tratta dall'opera del pittore espressionista tedesco Schmitt-Rottluff, esemplifica come viene percepita la realtà (a destra) da una persona colpita da acromatopsia (mancanza di visione a colori).

La visione tridimensionale dipende da uno strano meccanismo cerebrale. Come abbiamo appena visto, gli stimoli visivi che vengono registrati dalla retina di un occhio vengono proiettati sia sulla corteccia visiva dell'emisfero di destra che su quella dell'emisfero di sinistra: la corteccia visiva di ogni emisfero è strutturata in  “colonne di dominanza oculare”, disposte in modo tale che se una colonna ha un campo recettivo nell'occhio sinistro (riceve informazioni  da una piccola area della retina dell'occhio sinistro), la colonna a fianco, distante poco meno di mezzo millimetro, risponderà agli stimoli che incidono sullo stesso punto dell'occhio destro. Queste colonne si alternano per tutta l'area corticale e sono all'origine della visione tridimensionale: questa dipende infatti dal paragone che viene effettuato dal cervello tra due immagini visive, appena diverse, formate in due colonne confinanti.

Se però nel corso del processo di sviluppo cerebrale -le prime settimane di vita di un neonato- un occhio viene bendato e non proietta più i suoi messaggi visivi in direzione della corteccia, tutto lo spazio disponibile sulla corteccia visiva viene invaso dalle fibre nervose provenienti dal solo occhio funzionante: l'altro occhio diverrà così “cieco”, non tanto perché non percepisce più gli stimoli visivi, ma in quanto la corteccia su cui si proiettavano le sue fibre nervose è stata "occupata" dalle fibre provenienti dall'occhio non bendato. In questa situazione non si realizza più quella struttura a colonne di dominanza oculare che si formerebbe se il programma genetico potesse trovare un'opportuna interazione con appropriati stimoli ambientali. Per questo motivo, l'occhio di un neonato, se ha una piccola lesione,  non può essere bendato per più di qualche giorno. Nella figura qui sotto in basso, viene indicato come si formano le colonne di dominanza se entrambi gli occhi sono aperti (a sinistra) o come esse non si formano se l'occhio sinistro è bendato (a sinistra).

Il cervello ricostruisce l'immagine attraverso un lavoro di rielaborazione che va oltre lo stimolo immediato: questa immagine, realizzata con "pixel" molto grandi (scarso dettaglio), è confusa da vicine ma "acquista" chiarezza se la guardate da qualche metro di distanza. Visione (ricezione degli stimoli visivi) e percezione (loro rielaborazione mentale) sono due aspetti diversi del nostro rapporto con la realtà.

Il contesto visivo è un aspetto importante della decodificazione percettiva. Nella figura qui sotto c'è qualcosa di strano... A prima vista i ragazzi ci sembrano diversi perché in un gruppo di persone gli individui sono diversi. In realtà si tratta dello stesso ragazzo con i capelli tagliati in modo diverso. 

Ciò che il nostro occhio vede è diverso da ciò che la nostra mente percepisce: quella qui sotto è una figura "assurda", anche se ci rendiamo conto del trucco, ne restiamo soggiogati...