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Effetto Michelangelo: quando l’arte diventa propedeutica alla neuroriabilitazione 

Intervista al Professor Marco Iosa

Siamo spesso portati a pensare che arte e scienza siano due entità separate. Eppure, mai come nell’ultimo trentennio, arte e scienza si sono intrecciate e fuse fino a costituire una nuova disciplina: la neuroestetica (Zeki, 2002). Figlia delle neuroscienze cognitive, la neuroestetica si è posta fin dalla sua nascita l’obiettivo di indagare i meccanismi neurobiologici alla base dell’esperienza estetica. Negli ultimi anni, grazie ai sempre più numerosi studi di neuroimaging, la neuroestetica ci ha consentito di ottenere nuovi e interessanti punti di vista sulla nostra percezione e fruizione dell’arte in tutte le sue forme, dalla musica alla poesia passando per la pittura (Zeki, 2002; Verrusio et al., 2015). In altri termini, ci ha permesso di capire cosa succede nel nostro cervello quando osserviamo, ad esempio, la splendida Nascita di Venere di Botticelli o quando ascoltiamo una sinfonia di Mozart.

Sandro Botticelli, La nascita di Venere, tempera su tela (172.5×278.9 cm, 1483-1485), Galleria degli Uffizi. Foto di GhislainnCC BY-SA 4.0

Sebbene la scienza moderna sia ancora lontana dal capire quali siano i processi neurali responsabili dell’esperienza estetica, essa può fornirci molte risposte in merito ai cambiamenti cerebrali che si osservano quando fruiamo attivamente dell’arte. È stato infatti dimostrato che godere dell’estetica di un’opera d’arte universalmente riconosciute come dall’elevato valore artistico, suscita un generale senso di piacere stimolando l’attivazione di processi percettivi, cognitivi ed emozionali che si traducono nell’attivazione di diverse aree cerebrali (Di Dio et al., 2016, Coccagna et al., 2020). Le aree di cui si parla hanno a che vedere, però, non solo con il piacere e la motivazione ma anche con il movimento (Umiltà et al., 2012). Osservare l’immagine di una mano che afferra un oggetto, per esempio, attiva nel cervello dell’osservatore la stessa rappresentazione motoria grazie al sistema dei neuroni specchio, che permettono di capire l’intenzione che sottende il movimento (Urgesi et al., 2006). Non è sorprendente, quindi, che la neuroestetica trovi sempre maggiori applicazioni in campo clinico o riabilitativo.

Recentemente, diversi studi condotti su pazienti affetti dal morbo di Parkinson, hanno dimostrato che l’ascolto di musica classica migliora sia la qualità della scrittura che le capacità motorie generali dei pazienti durante l’esecuzione di specifici compiti (Véron-Delor et al., 2020; Victorini et al., 2020), un fenomeno noto nella comunità scientifica come “Effetto Mozart” (Rauscher et al., 1993). Analogamente alla musico-terapia, anche l’arte-terapia trova ampio spazio nella neuroriabilitazione. Tuttavia, fino ad oggi, la maggior parte degli studi in ambito clinico non ha tratto vantaggio dall’utilizzo di capolavori artistici a scopo riabilitativo, bensì si sono limitati a far riprodurre ai pazienti disegni che non avessero nulla a che vedere con opere d’arte. Sebbene questi studi abbiano avuto buoni risultati, essi non hanno considerato i benefici sensorimotori che si sarebbero potuti trarre dalla riproduzione di vere e proprie opere d’arte. La riproduzione di capolavori artistici, infatti, avrebbe potuto potenziare l’efficacia della terapia riabilitativa sfruttando l’alto potere evocativo delle opere stesse. Ma quanti sarebbero stati in grado di riprodurre L’annunciazione di Leonardo da Vinci o La vocazione di San Matteo di Caravaggio?

Michelangelo Merisi da Caravaggio, La vocazione di San Matteo. Immagine The Yorck Project (2002) 10.000 Meisterwerke der Malerei (DVD-ROM), distributed by DIRECTMEDIA Publishing GmbH. ISBN3936122202 in pubblico dominio

L’escamotage trovato da un team di ricercatori italiani guidati dal Professor Tieri dell’IRCCS Santa Lucia in collaborazione con l’Università di Roma La Sapienza è stato quello di utilizzare la realtà virtuale, un tipo di tecnologia che permette di “replicare” la realtà quanto più accuratamente possibile, superando molti limiti fisici. I ricercatori hanno pensato di sfruttare questa tecnologia a favore di una terapia riabilitativa per persone affette da emiplegia (ovvero l’incapacità di utilizzo di un arto o parte del corpo) conseguente ad un ictus cerebrale. I ricercatori hanno chiesto ai pazienti di utilizzare l’arto paralizzato per muovere un cursore sulla tela virtuale con lo scopo di dipingere nel minor tempo possibile le opere che gli venivano presentate. Al contrario, ad altri pazienti è stato chiesto di dipingere una tela che avesse gli stessi colori e la stessa brillantezza dell’opera d’arte ma non rappresentasse nessuna opera artistica. I risultati ottenuti da questa ricerca hanno importanti implicazioni cliniche.

All’interno dell’ambiente virtuale, infatti, i pazienti a cui era stato chiesto di riprodurre l’opera hanno riportato non solo un minor affaticamento fisico durante l’esecuzione, ma anche un minor numero di errori durante la riproduzione delle tele. Questo effetto è stato particolarmente pronunciato nel corso dell’esecuzione dell’opera michelangiolesca La Creazione di Adamo, che ha ispirato gli autori della ricerca nella coniazione del nome di questo sorprendente effetto. Complessivamente, quindi, questo studio, introducendo la realtà virtuale nell’ambito della riabilitazione neurologica, fa luce sull’importanza di utilizzare l’arte come strumento di motivazione e riabilitazione per pazienti affetti da disordini neurologici.

Abbiamo chiesto al Professor Marco Iosa – coautore di questo studio – di rispondere ad alcune nostre domande per ScientifiCult.

Effetto Michelangelo
Effetto Michelangelo. Foto dall’Ufficio Stampa – Fondazione Santa Lucia IRCCS e dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Nel vostro ultimo lavoro recentemente pubblicato su Frontiers in Psychology avete dimostrato che la riproduzione di opere d’arte mediante l’utilizzo della realtà virtuale influenza positivamente l’esecuzione di esercizi durante la procedura di neuroriabilitazione. In particolare, avete osservato non solo che i pazienti riescono a terminare il compito in un tempo minore e con un minor grado di affaticamento, ma anche che i pazienti colpiti da emiplegia eseguono un minor numero di errori durante la riproduzione delle opere se confrontati con pazienti in una condizione di controllo. Durante l’esperimento sono state presentate ai soggetti diverse opere d’arte pittoriche che coprivano diversi periodi artistici, dal Rinascimento al Cubismo: eppure, avete osservato un effetto maggiore quando è stata presentata “La creazione di Adamo” di Michelangelo… saprebbe spiegare perché si osserva questo effetto proprio dopo la presentazione di questa specifica opera pittorica? Potrebbe essere legato al fatto che proprio in quest’opera, più che nelle altre, è maggiormente rappresentato uno sforzo fisico dei soggetti, messo ulteriormente in evidenza dalla loro accentuata muscolatura?

L’interazione con l’opera d’arte effettivamente portava ad una performance motoria migliore, malgrado il compito fosse identico a quello utilizzato come controllo, ovvero colorare tutta la tela. Inoltre i soggetti percepivano una minore fatica quando sulla tela compariva il capolavoro. L’effetto era abbastanza comune a tutti i quadri che abbiamo mostrato, ma leggermente più marcato per alcuni, in particolare la Creazione di Adamo della Cappella Sistina di Michelangelo. I motivi potrebbero essere svariati.

In primis, come dice lei, la rappresentazione dei corpi e della loro muscolatura in un gesto dinamico, con le braccia allungate e le due dita che cercano di toccarsi può aver attivato i cosiddetti “mirror neurons (i neuroni specchio), ovvero quei neuroni delle aree motorie che si attivano non solo nel compimento di un’azione, ma anche quando l’azione viene vista compiersi da altri soggetti. Un altro fattore che può giocare un ruolo importante è l’iconografia di un dipinto. La “Creazione di Adamo” è un’opera classica, ben nota ai più, con i personaggi che si distinguono in modo deciso rispetto allo sfondo. Un’opera cubista di Picasso, invece, potrebbe essere di più complessa interpretazione ed essere più soggetta al gusto personale influenzato dalle conoscenze artistiche dell’osservatore. Non che l’opera michelangiolesca non contenga messaggi nascosti (è ad esempio ancora oggetto di dibattito cosa rappresenti il manto che circonda Dio: c’è chi dice la sezione di un cervello umano oppure chi sostiene sia un utero dopo il parto). Tuttavia, quello principale è chiaramente rappresentato dai personaggi esteticamente riprodotti con perfette proporzioni anatomiche durante il ben noto gesto delle braccia protese fino alle dita che si sfiorano.

Effetto Michelangelo La creazione di Adamo
Effetto Michelangelo: La creazione di Adamo dal soffitto della Cappella Sistina, Vaticano, Roma. Foto di Jörg Bittner Unna, CC BY 3.0

Nella discussione del vostro lavoro evidenziate che resta ancora da chiarire se la capacità della bellezza di un’opera d’arte di attivare specifiche aree del cervello agisca come “priming” (ovvero, come una sorta di innesco) per la performance motoria successiva o se, al contrario, agisca in parallelo a quei processi cognitivi che hanno a che vedere con il livello di partecipazione emotiva. Alla luce delle conoscenze e della letteratura attuale, quale delle due alternative, secondo la sua opinione, potrebbe essere la più valida, e perché?

A noi interessava principalmente che l’approccio fosse efficace per la neuroriabilitazione del paziente colpito da ictus che doveva recuperare funzionalità al suo arto superiore e i nostri risultati sono stati promettenti rispetto a questo. Va certamente chiarito il meccanismo neurale con cui questo è avvenuto per rendere l’intervento ancora più efficace.

La letteratura scientifica ci svela sempre più che i meccanismi di percezione ed azione sono più interconnessi di quanto pensavamo in precedenza, quando si ipotizzava che prima si percepiva uno stimolo poi si interagiva con esso. Ora è noto che il modo in cui lo percepiamo dipende anche dall’interazione che vogliamo compiere con esso. Per questo motivo penso che nel nostro esperimento i processi cognitivi e quelli motori andassero insieme: se da una parte, infatti, l’opera d’arte veniva rivelata grazie al movimento, dall’altra era proprio movimento che avveniva per svelare l’opera d’arte.

Quanto peso pensa possa avere la sensibilità della persona verso l’arte affinché si osservi il cosiddetto “Effetto Michelangelo” che avete osservato nel vostro studio? In altre parole, lei pensa che osservereste gli stessi effetti in soggetti sperimentali non amanti dell’arte?

Questo è un aspetto che vorremmo studiare in futuro. Le prestazioni dei soggetti sono state generalmente migliori con l’arte, ma con alcune opere più note e di più immediata comprensione le prestazioni sono state migliori. Nei prossimi studi vorremmo caratterizzare i soggetti rispetto alla loro conoscenza dell’arte ed alla sensibilità che hanno verso essa, per poi provare anche altri “canali”, ovvero altri stimoli considerati belli, proprio per cercare delle alternative efficaci a dei pazienti che non dovessero essere responsivi agli stimoli artistici.

Vorremmo provare con immagini di paesaggi, di persone e magari anche dei familiari dei pazienti, per usare un diverso canale emotivo, sempre con un fine neuroriabilitativo.

Voi avete definito i risultati del vostro lavoro “Effetto Michelangelo” perché ha dei tratti comuni con il cosiddetto “Effetto Mozart”, identificato in seguito ad alcuni studi che hanno dimostrato come l’ascolto della Sonata di Mozart in Re maggiore migliori la performance comportamentali dei soggetti sperimentali (Hughes et al., 2001). Lei pensa che sia possibile combinare i due effetti per avere un miglioramento più rapido ed efficace o i due fenomeni coinvolgono processi cognitivi diversi?

Per i nostri pazienti con ictus, spesso anziani e taluni con eventuali problemi cognitivi, eviterei di stimolare troppi canali contemporaneamente, per non indurre il soggetto in confusione. Credo sia meglio far concentrare la loro attenzione su un unico stimolo.

Ciò che invece certamente potrebbe essere utile è un approccio “patient-tailored”, ovvero pensato su misura per il soggetto. Non è infatti detto che un approccio, sebbene efficace in generale, poi lo sia per tutti. Potrebbe essere utile scegliere un approccio piuttosto che un altro (musicale con l’effetto Mozart o artistico con l’effetto Michelangelo) a seconda del paziente che si ha davanti, vedendo a quale risponde meglio, quale lo motiva di più nel partecipare attivamente alla sua neuroriabilitazione. Infatti, una partecipazione attiva è un fattore prognostico favorevole al recupero cognitivo e motorio di questi pazienti.

Mozart, paricolare dal murale della Mozartstraße. Foto di Soenke Rahn, CC BY-SA 4.0

L’Effetto Michelangelo da voi riportato è stato testato con opere d’arte famose: i soggetti sottoposti alla vostra sperimentazione impiegano meno tratti e meno tempo nel completare l’opera rispetto alla condizione di controllo con stimoli non artistici. Ritenete che la conoscenza e la memoria relativa ai quadri proposti possano rappresentare un ruolo determinante in merito ai risultati da voi riportati, e quindi anche rispetto all’Effetto Michelangelo?

Nello specifico hanno tratti più precisi sulla tela, uscendo di meno fuori dalla tela virtuale. Sul tempo dipende, sicuramente sembrano percepire una fatica inferiore quando interagiscono con l’arte. Abbiamo utilizzato quadri celebri ed è probabile che i soggetti già li conoscessero, però non abbiamo notato differenze significative, ad esempio, tra opere italiane (di artisti come Michelangelo, Leonardo da Vinci, Caravaggio, etc.) ed opere straniere che potevano essere meno note (ad esempio fra gli stimoli presentati ai pazienti vi erano La grande onda di Kanagawa dell’artista giapponese Hokusai o La danza di Matisse). Ci sarà molto da lavorare nei prossimi studi per capire quali fattori entrano in gioco, soprattutto per migliorare il trattamento che abbiamo proposto rendendolo sempre più efficace per i nostri pazienti.

La grande onda di Kanagawa di Katsushika Hokusai. Immagine Art Institute of Chicago, CC0

Riferimenti bibliografici:

Coccagna, M., Avanzini, P., Portera, M., Vecchiato, G., Sironi, V., Salvi, F., … & Mazzacane, S. (2020). Neuroaesthetics of Art Vision: an Experimental Approach to the Sense of Beauty.

Di Dio, C., Ardizzi, M., Massaro, D., Di Cesare, G., Gilli, G., Marchetti, A., & Gallese, V. (2016). Human, nature, dynamism: the effects of content and movement perception on brain activations during the aesthetic judgment of representational paintings. Frontiers in human neuroscience, 9, 705.

Rauscher, F. H., Shaw, G. L., & Ky, C. N. (1993). Music and spatial task performance. Nature, 365(6447), 611-611.

Véron-Delor, L., Pinto, S., Eusebio, A., Azulay, J. P., Witjas, T., Velay, J. L., & Danna, J. (2020). Musical sonification improves motor control in Parkinson’s disease: a proof of concept with handwriting. Annals of the New York Academy of Sciences, 1465(1), 132-145.

Verrusio, W., Ettorre, E., Vicenzini, E., Vanacore, N., Cacciafesta, M., & Mecarelli, O. (2015). The Mozart effect: a quantitative EEG study. Consciousness and cognition, 35, 150-155.

Victorino, D. B., Scorza, C. A., Fiorini, A. C., Finsterer, J., & Scorza, F. A. (2020). “Mozart effect” for Parkinson’s disease: music as medicine. Neurological Sciences, 1-2.

Umiltà, M. A., Berchio, C., Sestito, M., Freedberg, D., & Gallese, V. (2012). Abstract art and cortical motor activation: an EEG study. Frontiers in human neuroscience, 6, 311.

Urgesi, C., Moro, V., Candidi, M., & Aglioti, S. M. (2006). Mapping implied body actions in the human motor system. Journal of Neuroscience, 26(30), 7942-7949.

Zeki, S. (2002). Neural Concept Formation & Art Dante, Michelangelo, Wagner Something, and indeed the ultimate thing, must be left over for the mind to do. Journal of Consciousness Studies, 9(3), 53-76.

Uno studio della Sapienza mostra la capacità della realtà virtuale di suscitare, in zone del corpo cosiddette “proibite”, reazioni reali a tocchi virtuali

La ricerca, coordinata da Salvatore Maria Aglioti, è stata condotta su due gruppi di uomini e di donne con diverso orientamento sessuale valutando le reazioni indotte da una carezza virtuale da parte dei differenti gruppi

realtà virtuale reazioni
Foto di Gerd Altmann

 I ricercatori, coordinati da Salvatore Maria Aglioti (Sapienza Università di Roma, Istituto Italiano di Tecnologia, IRCCS Fondazione Santa Lucia) hanno utilizzato la realtà virtuale immersiva inducendo nei partecipanti la sensazione che il corpo virtuale che essi stavano osservando in prima persona fosse il proprio corpo. Una volta indotta questa sensazione, i partecipanti osservavano un avatar uomo e un avatar donna toccare il loro corpo virtuale in diversi punti, comprese le parti più intime, come la zona genitale (il tocco non veniva erogato sul corpo reale).

Dopo ogni carezza, il partecipante doveva valutare se il tocco fosse stato piacevole o spiacevole, quanto fosse stato erogeno, opportuno o attivante. In aggiunta alle sensazioni soggettive, veniva registrata la reattività fisiologica alla carezza virtuale, indice implicito e non controllabile di quanto il corpo reagisce a quello che sta esperendo.

Martina Fusaro e Matteo Lisi, autori principali dello studio affermano che: “I partecipanti riportavano l’illusione di incorporare l’avatar osservato in prima persona e quanto il tocco virtuale evocasse sensazioni simili a quelle suscitate da stimolazioni tattili nella vita reale.”

È emerso, infatti, che tutti i partecipanti riportavano come erogeno il tocco virtuale sulle zone intime, rispetto ai tocchi ricevuti sulle altre aree del corpo (zone più sociali, come la mano e zone più neutre, come il ginocchio). L’erogeneità veniva modulata in base al sesso dell’avatar che stava toccando: partecipanti eterosessuali trovavano più erogeno il tocco dell’avatar di sesso opposto, mentre i partecipanti gay e lesbiche quello dell’avatar dello stesso sesso.

Il tocco, inoltre, veniva considerato più appropriato per gli uomini eterosessuali quando proveniente dall’avatar donna, mentre per le donne eterosessuali non vi era differenza rispetto all’appropriatezza se proveniente da avatar donna o uomo. In modo speculare, gli uomini gay consideravano ugualmente appropriato il tocco di uomo e di donna, mentre per le donne lesbiche il tocco nelle zone intime era più appropriato quando proveniente da donna (mentre nelle aree più sociali e neutre non vi era differenza se a toccare era un uomo o una donna).

I risultati della reattività fisiologica (nello specifico, la conduttanza cutanea), indicavano che i tocchi sul corpo dei partecipanti inducevano sensazioni diverse: in particolare, il tocco proveniente dall’avatar donna induceva un innalzamento della reattività quando erogato sulle zone intime.

Matteo Lisi aggiunge: “Mentre la maggioranza degli studi presenti in letteratura si è focalizzata sulle differenze di sesso nelle reazioni ai tocchi, abbiamo voluto evidenziare che l’orientamento sessuale svolge un ruolo altrettanto rilevante e dovrebbe essere sempre preso in considerazione”.

 “I risultati di questo studio” conclude Fusaro “sono importanti poiché evidenziano come sia possibile, mediante la realtà virtuale immersiva, indurre sensazioni vicarie molto simili a quelle in indotte da situazioni della vita reale. Il paradigma sviluppato, e applicato per la prima volta in questo studio, potrebbe essere utile per indagare la sfera intima in alcune persone che per diversi motivi preferiscono non essere toccate (per esempio, alcune persone con disturbo dello spettro dell’autismo o persone che hanno subito violenze fisiche o sessuali)”.

Riferimenti:

Fusaro, M., Lisi, M.P., Tieri, G., Aglioti, S.M. Heterosexual, gay, and lesbian people’s reactivity to virtual caresses on their embodied avatars’ taboo zones. Sci Rep 11, 2221 (2021). https://www.nature.com/articles/s41598-021-81168-w

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma sullo studio relativo alle reazioni reali determinate da tocchi nella realtà virtuale.

L’effetto Michelangelo: le opere d’arte e la realtà virtuale potenziano l’efficacia delle terapie di neuroriabilitazione

Le opere artistiche aiutano i pazienti con una lesione del sistema nervoso causata da un ictus ad eseguire esercizi di neuroriabilitazione in un ambiente virtuale. Lo studio della Fondazione Santa Lucia IRCCS in collaborazione con la Sapienza Università di Roma e Unitelma Sapienza

Effetto Michelangelo neuroriabilitazione

Uno studio, pubblicato sulla rivista Frontiers in Psychology e condotto presso la Fondazione Santa Lucia IRCCS, in collaborazione con ricercatori dei dipartimenti di Psicologia e di Ingegneria meccanica e aerospaziale della Sapienza e di Unitelma Sapienza, ha unito i grandi capolavori dell’arte alla tecnologia della realtà virtuale per potenziare l’efficacia della neuroriabilitazione a favore di persone che, a seguito di un ictus, hanno subito danni neurologici gravi che comportano la riduzione o la perdita dell’utilizzo di un braccio o di un lato del corpo (emiplegia).

All’interno di un ambiente di realtà virtuale è stato chiesto ai pazienti di muovere un cursore su una tela virtuale di fronte a loro utilizzando la mano del lato del corpo paralizzato a causa della lesione al cervello. I movimenti sulla tela scoprivano l’immagine di un capolavoro artistico, ad esempio la Creazione di Adamo di Michelangelo, la Venere di Botticelli o i Tre Musicisti di Picasso, restituendo, al termine dell’esercizio quando il cursore aveva percorso l’intera tela, l’opera completa.

Rispetto ad un gruppo di pazienti che invece ha effettuato lo stesso esercizio semplicemente colorando la tela bianca, i pazienti che hanno dipinto virtualmente un’opera, hanno riscontrato migliori risultati e un recupero più rapido nel tempo, oltre ad un minore affaticamento al termine della terapia.

“Questo risultato si inserisce in un filone di studi che, a partire dalle ricerche sui neuroni specchio, hanno affrontato il tema della risposta all’arte da parte del cervello” ha commentato, il co-autore dello studio Marco Iosa, ricercatore presso l’IRCCS Santa Lucia e professore di Psicometria alla Sapienza Università di Roma. “L’intenzione del nostro studio è stata di verificare se questi effetti positivi potessero essere sfruttati per incrementare il coinvolgimento del paziente nel percorso di neuroriabilitazione e abbiamo scoperto che, analogamente all’Effetto Mozart della musico-terapia, esiste in neuroriabilitazione quello che abbiamo chiamato l’Effetto Michelangelo”.

L’interfaccia di realtà virtuale, adattata dal neuroscienziato e psicologo, Gaetano Tieri del Santa Lucia IRCCS in collaborazione con l’Unitelma Sapienza, ha offerto la possibilità di controllare tutti i parametri dell’esercizio, monitorando nel dettaglio i movimenti e misurando i progressi del paziente. “La realtà virtuale è uno strumento sempre più utilizzato per sfruttare la plasticità del cervello” spiega il dott. Tieri. “Attraverso stimoli visivi o anche tattili, esiste infatti la possibilità di incentivare comportamenti positivi, ad esempio un movimento fluido e controllato di una mano su una tela, e di riconoscere movimenti patologici, permettendo al cervello di ripristinare, dove possibile, la corretta funzionalità del movimento”.

Riferimenti:
The Michelangelo effect: art improves the performance in a virtual reality task developed for upper limb neurorehabilitation – Iosa M., Aydin M., Candelise C., Coda N., Morone G., Antonucci G., Marinozzi F., Bini F., Paolucci S., Tieri G. – Frontiers in Psychology  https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.611956

 

 

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa – Fondazione Santa Lucia IRCCS e dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma