tACS a frequenza beta in regione parieto-occipitale e percezione visiva: dissociare segregazione e integrazione

Literature indicates that applying transcranial alternating current stimulation (tACS) at beta frequencies to the parieto-occipital region significantly improves individual performance in contour integration tasks. However, this task comprises two functionally dissociable processes: segregation—the discrimination between a target stimulus and background noise—and integration—the cohesion of multiple elements into a unified representation. This study aims to determine whether tACS primarily affects segregation or integration using a two-task experimental paradigm; participants first familiarize themselves with contour integration tasks (segregation and integration) and symmetry tasks (integration) before proceeding to active (or placebo) stimulation conditions. We expect to observe an improvement in segregation but not in integration, and therefore specifically in the contour integration task. At a neurophysiological level, we hypothesize that rhythmic entrainment is supported by a positive correlation between the change in post-stimulation beta power and task accuracy, as well as by phase-dependent modulation—specifically, greater performance gains when stimuli are presented during the anodic phase (positive peak) compared to the cathodic phase (negative trough). Beyond providing fundamental new evidence regarding the visual system's perceptual organization mechanisms, this study serves as a pilot for future clinical applications. Indeed, the selective modulation of visual segregation via tACS offers promising therapeutic prospects for populations characterized by visual crowding deficits—such as individuals with Specific Learning Disorders (SLD)—thereby paving the way for targeted, non-invasive rehabilitation protocols.

Esiste evidenza in letteratura di come l'applicazione della stimolazione elettrica transcranica a corrente alternata (tACS) a frequenze Beta in regione parieto-occipitale migliori in modo significativo la prestazione individuale nei compiti di integrazione dei contorni. Quest'ultima però si compone di due processi funzionalmente dissociabili: la segregazione, ovvero la discriminazione tra stimolo target e rumore di fondo, e l'integrazione, ovvero la coesione di elementi multipli in una rappresentazione unitaria. L'obiettivo dello studio è quello di stabilire se in questo caso la tACS agisca principalmente sulla segregazione o sull'integrazione, attraverso un paradigma a due compiti sperimentali, in cui i partecipanti dapprima familiarizzano con i compiti di integrazione dei contorni (segregazione e integrazione) e di simmetria (integrazione), per poi passare alle condizioni di stimolazione attiva (o di placebo). Ci si aspetta di vedere un miglioramento nella segregazione e non nell'integrazione, e pertanto esclusivamente nel compito di integrazione dei contorni. Sul piano neurofisiologico, si ipotizza che l'entrainment ritmico sia supportato da una correlazione positiva tra la variazione nella potenza Beta post-stimolazione e l'accuratezza nel compito, nonché da una modulazione fase-dipendente, con un guadagno prestazionale maggiore quando gli stimoli sono presentati in concomitanza della fase anodica (picco positivo) rispetto a quella catodica (valle negativa) Oltre a produrre nuove evidenze fondamentali sui meccanismi di organizzazione percettiva del sistema visivo, lo studio funge da pilota per future applicazioni cliniche. La modulazione selettiva della segregazione visiva tramite tACS offre infatti promettenti prospettive terapeutiche per popolazioni caratterizzate da deficit di affollamento visivo, come i soggetti con Disturbi Specifici dell'Apprendimento (DSA), aprendo la strada a protocolli riabilitativi non invasivi e mirati.