Nello studio delle neuroscienze, il P200 visivo (P2) è un elemento o caratteristica della forma d'onda del potenziale evento-correlato (Event Related Potential, ERP) misurato sul cuoio capelluto, come avviene con altri cambiamenti di potenziale. Questo corrisponde a quella parte di pelle che si estende dalle sopracciglia alla nuca e che, lateralmente, è ancorato a ciascun orecchio.
Si ritiene che rifletta l'attività post-sinaptica di uno specifico processo neurale espressa dai potenziali evento-correlati (ERP), che sono uno degli strumenti più comunemente utilizzati per valutare l'elaborazione cognitiva con un'alta risoluzione temporale.
La componente P2 prende la definizione dal potenziale elettrico positivo che raggiunge il picco a circa 200 millisecondi (con una variazione tra circa 150 e 275 ms) a seguito del contatto con uno stimolo esterno semplice e discreto, presentato da un piccolo numero di posizioni prevedibili.
Essa è spesso da ritrovarsi nelle aree centro-frontali e parieto-occipitali del cuoio capelluto: in genere si osserva al massimo intorno al vertice (regione frontale) dello scalpo; tuttavia, presenta alcune differenze topografiche negli studi ERP in diverse condizioni sperimentali. Ad esempio, nei soggetti con schizofrenia, sebbene la topografia della P2 si sviluppi similmente a quella di soggetti non schizofrenici (fino a quando viene raggiunto il picco di 192 ms); da 204 ms in poi emerge un’evidente asimmetria. Questa risulta inversa a quella di soggetti non schizofrenici, con una maggiore positività riscontrata nelle regioni dello scalpo di destra rispetto a quelle di sinistra
La ricerca sulla P2 visiva è in una fase iniziale rispetto ad altre componenti ERP più consolidate e molte altre informazioni potranno emergere dagli ulteriori studi futuri. La maggior parte della difficoltà nel caratterizzare chiaramente questi elementi è causata dal fatto che sembra essere modulata da un numero elevato e diversificato di compiti cognitivi.
Da un punto di vista funzionale, sembra esserci un parziale accordo tra i ricercatori sul fatto che rappresenti un aspetto dell'elaborazione percettiva di ordine superiore, modulata dall'attenzione.
È noto che la P2 è tipicamente elicitata come parte della normale risposta agli stimoli visivi ed è stata studiata in relazione alla ricerca e all'attenzione visiva, alle informazioni sul contesto linguistico e agli effetti di memoria e ripetizione
L'ampiezza del picco della forma d'onda può essere modulata da molti aspetti diversi degli stimoli visivi, il che consente di utilizzarla per studi sulla cognizione visiva e sulle malattie, come si può osservare nell’ambito dei disturbi ossessivo-compulsivi. Per iniziare, un aumento dell'ampiezza di P2 denota un'attenzione accentuata per gli stimoli irrilevanti. Gli studi mostrano come i pazienti affetti da disturbo ossessivo-compulsivo presentino un'ampiezza P2 più elevata agli stimoli frequenti, che non è correlata né alla gravità né alla cronicità della malattia.
Questa anomalia potrebbe indicare che i pazienti con disturbo ossessivo-compulsivo sono sopraffatti da stimoli irrilevanti e non possono ignorarli, pertanto, mostrano una percezione aumentata dei medesimi ed una mancata assuefazione a quelli frequenti che non sono correlati al compito richiesto al paziente. Ciò sottolinea la disattenzione verso gli stimoli rilevanti per il compito (target), poiché i pazienti non possono ignorare gli stimoli irrilevanti (frequenti) a causa di un'attenzione selettiva disturbata e di una maggiore interferenza con l'elaborazione delle informazioni
In generale, la P2 può essere una parte del sistema di corrispondenza cognitiva che confronta gli input sensoriali con la memoria immagazzinata.
Storia Le prime menzioni di una componente ERP simile a quella della moderna P2 sono state caratterizzate in studi sui potenziali evocati visivi e uditivi di base. Uno dei primi di questo tipo prevedeva la presentazione di luci lampeggianti durante la quale gli stimoli sono stati presentati da un display visivo, costituito da una matrice di diodi a emissione luminosa (LED), posto al centro di una lavagna nera (70 X 70 cm) a una distanza di 90 cm dagli occhi del soggetto.
Utilizzando questo metodo, i ricercatori hanno riscontrato che una serie di variazioni di potenziale venivano osservate in modo costante nel corso di prove ripetute. In seguito, questi cambiamenti sarebbero stati classificati come componenti della risposta evocata visiva (VER), una parte della quale comprende la P2.
La P2 segue le forme d'onda visive N1 (o uditive N100) e P1 (negatività e positività rispettivamente a 150 e 100 ms) ed è seguita dalle forme d'onda N200, P300 e N400.
La componente P300 del potenziale medio evocato nell’essere umano è stata associata a una serie di variabili dello stimolo e del soggetto, come la trasmissione delle informazioni e la salienza dello stimolo. Viene emessa dal cervello in risposta sia a eventi presenziati che sono sorprendenti (con una bassa probabilità soggettiva) sia a eventi non presenziati che producono orientamento.
La componente N400 dell'ERP è invece considerata un segnale elettrofisiologico per la comprensione del linguaggio, dove il contesto costruito dalle parole usate in precedenza ha un ruolo importante.
Riflette dunque i processi coinvolti nel riconoscimento delle parole senza l'aiuto del contesto ed è visibile più chiaramente nelle forme d'onda ERP che seguono un finale di frase semanticamente incongruo.
Altre componenti possono sovrapporsi alla P2 in una certa misura, rendendo difficile distinguerle chiaramente, a seconda del luogo di misurazione. In origine, la P2 era considerata un sottocomponente di un complesso che coinvolgeva N1, P1 e P2, noto come “potenziale di vertice” e studiato classicamente come un fenomeno unitario.
In particolare, si riteneva importante la relazione tra N1e P2, la cui differenza, nota come “ampiezza del vertice”, è risultata significativamente più grande per gli stimoli target rispetto a quelli non target e per il compito di commutazione rapida dell'attenzione.
Ulteriori studi hanno successivamente esaminato la P2 separatamente dall'N1 e hanno scoperto che l'ampiezza della stessa P2 è più grande per gli stimoli target che sono meno frequenti. Si tratta di un fenomeno simile a quello della P3 (anche se la P2 è di solito osservata per caratteristiche più semplici rispetto alla P3).
Nel dominio uditivo, è stato dimostrato un aumento dell'ampiezza della P2 anche quando uno stimolo target non è inserito in una serie di stimoli identici. In questi casi, l'aumento dell'ampiezza della P2 è stato associato all'apprendimento uditivo e all'esposizione ripetuta agli stimoli come, per esempio, è stato anche segnalato in musicisti con un'ampia esperienza di ascolto e in esperimenti di addestramento uditivo in laboratorio.
Un dato significativo è che le variazioni dell'ampiezza della P2 sono talvolta indipendenti dalle variazioni dell'ampiezza dell'N1, il che suggerisce ancora una volta un certo grado di indipendenza dall'N1. Le latenze e le ampiezze della P2 sembrano essere influenzate anche dalla vecchiaia.
In termini di modalità, la P2 visiva è simile alla P2 uditiva ed entrambe sono state studiate in contesti simili.
Molto probabilmente esistono più P2 distinte in diverse modalità, comprese le P2 visive frontali e posteriori, che possono avere o meno origini simili o somiglianze funzionali. Non è ancora chiaro se le P2 visive, uditive o di altro tipo riflettano le stesse attività funzionali e neurali.
Caratteristiche delle componenti Gli emisferi cerebrali destro e sinistro contribuiscono alla comprensione del linguaggio, e le differenze nella loro elaborazione possono derivare da distorsioni nel modo in cui i due emisferi conservano le informazioni relative alle parole.
La P2 costituisce la parte della risposta sensoriale a uno stimolo visivo ed è associata ad una elaborazione percettiva e attenzionale di ordine superiore. È aumentata per gli stimoli visivi ripetuti, rispetto a quelli nuovi, durante gli studi sul priming implicito e sulla memoria esplicita a brevi intervalli di ritenzione.
Può essere inoltre indice di processi percettivi impliciti di ordine superiore che si presentano quando uno stimolo è confrontato con rappresentazioni mentali immagazzinate nella memoria, memorizzate, oppure costruite a partire da un contesto linguistico, e confrontato infine con le aspettative derivate dal contesto. La presenza di essa si rivela nella forma d'onda dell'elettroencefalogramma (EEG) registrata agganciando temporalmente i dati dei trial all'inizio dello stimolo, in paradigmi appropriati. Il fatto che questa forma d'onda appare stabile in prove simili suggerisce che si tratta di una risposta significativa a un determinato stimolo.
Quando si prendono in considerazione elettrodi attaccati ai lobi delle orecchie dei partecipanti, la P2 visiva può essere rilevata in siti anteriori e centrali dello scalpo e solitamente è massima nella regione frontale.
La P2 più posteriore è stata studiata in relazione alla complessità visiva nell'elaborazione del linguaggio, nei compiti di ricerca visiva e nei paradigmi di memoria e ripetizione. La componente è evocata come parte della normale risposta agli stimoli visivi, ma fattori esogeni (stimoli visivi ripetuti) ne possono influenzare l'ampiezza e la latenza (ritardo tra lo stimolo e la risposta). Questa componente è stata collegata a processi percettivi e attenzionali di ordine superiore (analisi delle caratteristiche delle figure geometriche e delle parole presentate visivamente). La funzione esatta e la fonte neurale della P2 non sono ancora note, ma alcuni studi indicano che essa può riflettere processi neurali generali che si verificano quando un input visivo (o di altro tipo sensoriale) viene confrontato con una rappresentazione interna o un'aspettativa nella memoria o nel contesto linguistico.
Attraverso la soppressione delle caratteristiche del distrattore, la P2 riflette l'attenzione selettiva.
In condizioni efficienti, l'attenzione selettiva lascia solo un elemento per la corrispondenza successiva con il bersaglio, in quanto i distrattori non ne posseggono le caratteristiche.
In condizioni inefficienti, nell'attenzione selettiva nessun elemento è eliminato, dato che tutti questi possiedono almeno una caratteristica con il bersaglio. Quindi, quest’ultimo non sempre è possibile da individuare per vari tentativi di abbinamento. In questo caso, i potenziali di picco medi saranno più bassi ma allo stesso tempo più distribuiti nel tempo.
Principali paradigmi La P2 è stata generalmente esaminata nel contesto della percezione, ponendo particolare attenzione alle modalità di valutazione degli stimoli.
Per questo motivo, si è cercato di capire come le manipolazioni degli stimoli sensoriali modulino le caratteristiche della P2 attraverso diversi paradigmi in esperimenti.
Gli ambiti della P2 visiva riguardano i paradigmi di priming visivo, i paradigmi oddball (in cui l'ampiezza è aumentata rispetto ai target) e gli studi sulla ripetizione nel linguaggio.
Il paradigma della ricerca visiva è uno tra i più studiati per quanto riguarda la P2 visiva e mette alla prova percezione, attenzione, memoria e selezione delle risposte. Nello specifico, i partecipanti devono focalizzare la loro attenzione su un punto centrale dello schermo. A questo punto, ricevono un segnale che indica l'identità di uno stimolo target e, dopo un ritardo, viene presentata anche una serie di oggetti.