I neuroni dei ratti ispirano nuovi sistemi di visione artificiale

I ratti sono in grado di vedere gli oggetti in movimento in maniera sofisticata e molto simile ai primati, grazie a un piccolo numero di neuroni che permette di percepire correttamente la direzione del movimento. La scoperta della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Trieste, è pubblicata sulla rivista Science Advances e potrebbe ispirare lo sviluppo di innovativi sistemi di visione artificiale, così come la possiblità di capire meglio malattie in cui la vista è compromessa.

"Stimare la direzione lungo la quale si muove un oggetto è un'operazione molto complicata", osserva  Davide Zoccolan, alla guida della ricerca, il cui primo autore è Giulio Matteucci. "È come se i neuroni scomponessero l'immagine di un oggetto in tante piccole componenti, un processo che però pone un problema per quanto riguarda la percezione del movimento. Infatti - prosegue Zoccolan - è come se noi vedessimo ciò che ci circonda attraverso un piccolo foro: il reale e completo movimento degli oggetti ci sfuggirebbe". Per questo motivo, i segnali forniti da questi neuroni vengono inviati dalla corteccia visiva ad aree superiori del cervello, per essere ulteriormente elaborati. Raggiungono così un tipo di neuroni specializzati chiamati 'cellule pattern', che consentono di vedere il movimento degli oggetti in modo completo e realistico.

Con l'aiuto dell'Intelligenza Artificiale, gli autori dello studio hanno scoperto la presenza di queste cellule pattern anche nel cervello dei ratti: i roditori, dunque, sarebbero in grado di vedere gli oggetti in movimento in modo simile agli esseri umani. "Questo nonostante esistano delle evidenti differenze fra queste specie", sottolinea Zoccolan: "Nei roditori questo tipo di cellule sono infatti in un numero molto ridotto e si ritrovano sparse, non aggregate in aree specifiche come avviene nel nostro cervello".

La ricerca, rileva Zoccolan, ha verificato "“come un sistema visivo molto più semplice e molto meno gerarchico rispetto al nostro, sia comunque dotato di neuroni di alto livello per la codifica degli oggetti in movimento". Questo, prosegue "potrebbe stimolare nuovi studi computazionali e ispirare nuove architetture di visione artificiale". Sul fronte della ricerca biomedica, infine, il risultato indica che i ratti "hanno funzioni simili alle nostre e quindi possono essere degli ottimi modelli“.