Analisi dell'interazione visuoacustica nel dominio dei tempi mediante modello neurocomputazionale

Il seguente studio si basa sullo sviluppo di un modello neurocomputazionale, fondato su ipotesi biologicamente plausibili, in grado di simulare le regioni cerebrali coinvolte nell’elaborazione sensoriale. Poiché una tra le più interessanti e studiate forme di integrazione è quella tra informazioni derivanti dal sistema visivo e dal sistema acustico, ci concentreremo in modo particolare su tali interazioni. Nella sezione dei metodi viene analizzata la rete neurale, valutandone la struttura. Il modello consiste di 5 vettori di N neuroni ed è costituita da 3 differenti strati. I diversi strati simulano rispettivamente i neuroni acustici e visivi delle aree unisensoriali, gli interneuroni acustici e visivi e i neuroni dell’area multisensoriale. Nella sezione dei risultati viene analizzato il modello matematico, andando in primis a svolgere un’analisi di sensitività, nella quale vengono modificati selettivamente i vari parametri che descrivono le strutture del modello, in modo tale da poter identificare a quali di questi la rete risulta essere più sensibile. Successivamente viene svolto un confronto volto a valutare quanto il modello neurocomputazionale sia in grado di riprodurre le risposte fisiologiche dei pazienti (dati ottenuti dall’esperimento condotto da Crosse e colleghi). Per rendere paragonabili i tempi di reazione, nel modello si è scelto di introdurre un ritardo temporale puro che descriva la latenza con cui l’area motoria genera la risposta comportamentale richiesta da questo tipo di task. Si può notare come, con tale ritardo, i tempi prodotti dal modello nella sua configurazione standard, e i tempi ottenuti da Crosse e colleghi (Crosse et al., 2019), risultino essere confrontabili. Di conseguenza il modello matematico è in grado di riprodurre appropriatamente il tempo di reazione fisiologico, in quanto la velocità della risposta motoria nel modello risulta essere fortemente sovrapponibile a quella ottenuta sperimentalmente.