Sviluppo dei processi di integrazione multisensoriale: il contributo degli input visivi e propriocettivi sulla rappresentazione del sé corporeo nell'età evolutiva

Introduction: Multisensory integration (MSI) is essential for the development of a hand-centered, spatially organized bodily-self representation. Vision and proprioception play complementary roles in this process, with proprioceptive feedback providing continuous information about the position of the limbs and vision offering a direct spatial reference. In early development, these sensory modalities are crucial for constructing a coherent and dynamic representation of the body in space. This study investigates how proprioception and vision contribute to the development of a multisensory body representation in typically developing children, focusing specifically on how these senses interact to encode the position of the hand in space. Methods: A group of 10 children (age=7,9 yo; sd=1,91) and a group of 18 adults (age=26,7yo;sd=3,39) performed a visuo-tactile task, providing speeded responses to tactile stimulation on their hands. Faster reaction times (RTs) to bimodal visual-tactile compared to unimodal tactile stimuli should indicate MSI facilitation. To test spatially organized MSI (body-proximity effect), we manipulated the proximity of the visual stimulus to the hand by passively moving the hand near or far from it. The task included two scenarios: in the "view" condition, the participant's hand was visible, while in the "no view" condition, the hand was hidden behind a panel, isolating proprioception (no view) and vision (view). Data collection is still ongoing. Results: In adults, no significant differences were found between the "view" and "no view" scenarios. Both scenarios showed a robust body-proximity effect (p always < 0.01), with greater MSI facilitation when the hand was near the visual stimulus (but far from the body) compared to when it was far from the visual stimulus (but near the body). In children, however, significant differences emerged based on the scenario. When the visual information of the hand’s position was not accessible (i.e, no view), children performed similarly to adults (p<0.05). However, when the hand was visible (i.e., view), children showed greater integration (p<0.05) when the hand was far from the visual stimulus (but near the body) compared to when it was near the visual stimulus (but far from the body). This suggests that access to visual information modulates how children encode the position of their hand, emphasizing the relevance of hand position relative to the body, rather than proximity to the visual stimulus. Discussion: These preliminary results suggest that, in early development, proprioception alone may be sufficient for constructing a hand-centered, multisensory representation of the body in space. However, when vision is accessible, children, unlike adults, seem to rely more heavily on visual input when encoding the spatial position of their hand. This highlights the dynamic interaction between vision and proprioception during the developmental process and suggests that visual access to the body may be critical in shaping how children build their bodily representation in space. Further research could explore how these findings contribute to our understanding of sensory integration during development.

Introduzione: L’integrazione multisensoriale è essenziale per lo sviluppo della rappresentazione del corpo nello spazio centrata sulle coordinate della mano. La visione e la propriocezione svolgono un ruolo complementare in questo processo, in quanto i feedback propriocettivi forniscono informazioni continue riguardo alla posizione degli arti, mentre la visione offre un riferimento spaziale diretto. Nelle prime tappe dello sviluppo, queste modalità sensoriali sono cruciali per la costruzione di una rappresentazione corporea nello spazio coerente e dinamica. Questo studio indaga come la propriocezione e la visione contribuiscano allo sviluppo della rappresentazione multisensoriale del corpo in bambini con sviluppo tipico: in particolare, si concentra sul modo in cui questi canali sensoriali interagiscono nell’ambito della codifica spaziale della mano. Metodi: Per un gruppo di 10 bambini (età media=7,9 anni; dev. st.=1,91 ) ed un gruppo di 18 adulti (età media=26,7; dev. st.=3,39), la performance in un compito visuo-tattile è stata testata tramite lo studio dei tempi di reazione in risposta a stimoli tattili somministrati sulle loro mani. Tempi di reazione più veloci agli stimoli bimodali visuo-tattili rispetto agli stimoli unimodali tattili suggeriscono una facilitazione per effetto dell’integrazione multisensoriale. Per testare se ci fosse una modulazione spaziale dell’effetto di integrazione (body-proximity effect), la prossimità dello stimolo visivo è stata manipolata spostando passivamente la mano vicino o lontano da questo. Questo compito includeva due scenari: nella condizione “view”, la mano era visibile ai partecipanti, mentre nella condizione “no view”, la mano era nascosta dietro un pannello, in maniera da isolare i contributi della propriocezione (no view) e della visione (view). La raccolta dei dati è ancora in corso. Risultati: Negli adulti, non sono state riscontrate differenze significative tra gli scenari “view” e “no view”. In entrambi gli scenari, si ritrova un robusto body-proximity effect (p sempre <0.01), con una maggiore facilitazione dell’integrazione multisensoriale quando la mano è vicina allo stimolo visivo (ma lontana dal corpo) rispetto a quando la mano è lontana dallo stimolo visivo (ma vicina al corpo). Nei bambini, invece, sono emerse differenze significative a seconda dello scenario. Quando l’informazione visiva della posizione della mano non è accessibile (no view), i bambini si comportano come gli adulti (p<0.05). Quando la mano è visibile (view), i bambini mostrano una maggiore integrazione (p<0.05) quando la mano è lontana dallo stimolo visivo (ma vicina al corpo) rispetto a quando è vicina allo stimolo visivo (ma lontana dal corpo). Questo suggerisce che l’accesso all’informazione visiva possa fare variare il modo in cui i bambini codificano la posizione della loro mano, enfatizzando la rilevanza della posizione della mano rispetto al corpo piuttosto che la prossimità di questa rispetto allo stimolo. Discussione: Questi risultati preliminari suggeriscono che, nelle prime tappe dello sviluppo, il contributo propriocettivo possa essere sufficiente per la costruzione di una rappresentazione multisensoriale del corpo nello spazio centrata sulla mano. Quando il canale visivo è disponibile, i bambini, a differenza degli adulti, si affidano in maniera più consistente agli input visivi per la codifica spaziale della posizione della loro mano. Questo porta alla luce la dinamica interazione presente tra la visione e la propriocezione nel corso dello sviluppo e suggerisce che l’accesso visivo alle informazioni corporee possa rivestire un ruolo critico nel modellare la costruzione da parte dei bambini della loro rappresentazione corporea nello spazio. Ulteriori ricerche sono necessarie per indagare come queste scoperte possano contribuire alla comprensione dei meccanismi di integrazione multisensoriale nel corso dello sviluppo.