Il ruolo del collicolo superiore nelle memorie implicite: analisi di parametri comportamentali e psicofisiologici in un compito di attenzione selettiva

Traditionally the study of selective attention has focused mainly on the cortical domain. Recently, however, the role of subcortical structures, such as the superior colliculus (SC) and the basal ganglia, has been highlighted, notably when it comes to implicit learning. This is formed in prolonged visual attentional tasks in which emotionally salient distractors are presented. Practice improves performance in terms of shorter reaction times and a significant reduction of the interference effect attributable to the mesencephalic-basal loops through the formation of implicit sensorimotor memories in the striatum. The present study addressed whether SC activity is necessary for the recruitment of these memories and whether the mesencephalic-basal loops have also an effect on the physiological responses elicited by the amygdala. An attentional task with two distractors (one emotionally salient but not the other) was presented in two conditions: active (SC+) and inhibited (SC-) superior colliculus. Reaction times were recorded, and skin conductance was measured. Behavioural task results indicate that when the SC is inhibited, striatum information in no longer accessible, indeed a decrease in accuracy emerged through the inverse efficiency score (IES). Subjects are more accurate in task performance when the SC is active. Skin conductance analyses revealed a significant difference for the “condition” factor (neutral vs. conditioned stimulus), and of the “time” factor, between T0 and T1 (SC+, SC-), probably due to habituation, whereas there is no difference between active and inhibited superior colliculus in terms of physiological responses. This suggests that the mesencephalic-basal circuits may play an important role in the modulation of behavioral responses but not on the physiological responses elicited by the amygdala.

Lo studio dell’attenzione selettiva ha da sempre riguardato quasi esclusivamente il dominio corticale. Solo di recente è stato evidenziato il ruolo fondamentale di strutture sottocorticali, quali il collicolo superiore (SC) e i gangli della base, nello specifico per quanto riguarda l’apprendimento implicito che si instaura in compiti attentivi di tipo visivo prolungati in cui vengono presentati distrattori, salienti da un punto di vista emotivo. Si diventa sempre più abili a svolgere tali compiti con una riduzione significativa dell’effetto d’interferenza grazie alle connessioni mesencefalico-basali e la formazione di memorie sensomotorie implicite nello striato. Nello studio presentato in questo elaborato si è indagato se l’attività del collicolo superiore fosse necessaria per il reclutamento di queste memorie e se i circuiti mesencefalico-basali avessero un effetto anche per quanto riguarda le risposte fisiologiche elicitate dall’amigdala tramite un compito attentivo dove erano presentati due distrattori, di cui uno emotivamente saliente, in due condizioni: collicolo superiore attivo (SC+) e inibito (SC-). Sono stati registrati i tempi di reazione e misurata la conduttanza cutanea. I risultati dei dati comportamentali indicano, come atteso, che, quando il SC è inibito, non si è più in grado di accedere all’informazione nello striato, dunque si verifica una diminuzione dell’accuratezza, misurata in termini di inverse efficiency score (IES), rispetto a quando il SC è attivo, in cui i soggetti risultano più accurati nel compito. I risultati della conduttanza indicano una differenza significativa tra gli stimoli, condizionato e neutro, e tra i tempi, T0 e T1 (SC+, SC-), probabilmente dovuta ad un’abituazione, mentre non c’è differenza tra collicolo superiore attivo e inibito; ciò suggerisce che i circuiti mesencefalico-basali possano giocare un ruolo importante nella modulazione delle risposte comportamentali ma non sulle risposte fisiologiche elicitate dall'amigdala.