La tecnologia è ormai radicata nell’istruzione e i risultati dimostrano che ha un impatto positivo sui metodi di apprendimento e insegnamento (Dübel et al. 2014). Le tecnologie AR/VR possono offrire esperienze simulate che sostituiscono temporaneamente o permanentemente alcune componenti dell’istruzione pratica (Bakharia et al. 2016). La realtà aumentata offre un modo efficiente per rappresentare un modello che necessita di visualizzazione, così che un modello cerebrale possa trarre il massimo beneficio dall’AR.   

Figura 10. Guida in realtà aumentata per la neurochirurgia, fonte: Si et al., 2019.

Negli ultimi anni, la realtà aumentata (AR) è emersa come uno strumento trasformativo nell’istruzione e nelle neuroscienze, offrendo nuove possibilità per visualizzare e interagire con sistemi biologici complessi. Una delle applicazioni più promettenti riguarda l’esplorazione dell’attività cerebrale, dove l’AR può colmare il divario tra processi neurali astratti ed esperienze di apprendimento tangibili. L’AR consente la visualizzazione spaziale in tempo reale di strutture anatomiche e funzioni cerebrali, migliorando il coinvolgimento e la comprensione degli studenti (Bacca et al., 2014; Radu, 2014). Nel contesto dell’educazione neuroscientifica, soprattutto tra i più giovani, applicazioni AR come Brainapse rappresentano un approccio innovativo alla comprensione dei meccanismi neurali, sovrapponendo modelli digitali del cervello con animazioni dell’attività cerebrale e delle funzioni cognitive. 

Ciò è in linea con quanto rilevato da Kucuk et al. (2016), che hanno riportato come gli ambienti di apprendimento basati su AR migliorino significativamente la comprensione concettuale e la motivazione degli studenti nelle materie scientifiche. Inoltre, la ricerca di Billinghurst et al. (2015) evidenzia il potenziale della realtà aumentata nel supportare l’apprendimento incarnato, in cui gli utenti si impegnano attivamente con rappresentazioni spaziali e temporali delle funzioni cerebrali. Integrando l’AR nell’educazione neuroscientifica, intendiamo indagare come queste tecnologie possano migliorare la capacità degli studenti di comprendere i concetti fondamentali dell’anatomia cerebrale e dei processi cognitivi, favorendo un interesse più profondo verso le discipline STEM.

Brainapse è un’app educativa interattiva che utilizza la realtà aumentata (AR) per dare vita al cervello umano. Unendo modelli anatomici 3D con ambienti reali, l’app offre agli studenti un modo coinvolgente per esplorare le strutture cerebrali, i percorsi neurali e le funzioni cognitive. Trasforma concetti biologici astratti in esperienze di apprendimento tangibili, risultando particolarmente preziosa per i più giovani o per chi si avvicina per la prima volta alle neuroscienze. Grazie alla sua chiarezza visiva e al design immersivo, Brainapse apre nuove opportunità per un apprendimento interattivo e guidato dalla curiosità, sia in classe che fuori.

L’immagine sottostante dimostra l’uso della realtà aumentata per visualizzare il cranio umano in tre dimensioni. Attraverso Brainapse, gli studenti possono esplorare la struttura anatomica del cranio, composto dal neurocranio e dalla mandibola. Questa visualizzazione interattiva aiuta a comprendere il ruolo protettivo del cranio e la sua importanza nell’ospitare il cervello, migliorando la consapevolezza spaziale e la memorizzazione grazie alla tecnologia immersiva.

Figura 11. App Brainapse 

La vista sottostante mostra il cervello con un focus sul lobo temporale, una regione essenziale per l’elaborazione delle informazioni uditive e la formazione della memoria. Utilizzando l’AR, gli studenti possono interagire direttamente con le parti etichettate del cervello, favorendo una comprensione più profonda della neuroanatomia funzionale. Tali elementi interattivi hanno migliorato la memorizzazione delle conoscenze e la motivazione degli studenti nelle materie scientifiche (Kucuk et al., 2016).

L’app mette in evidenza la corteccia di associazione somatosensoriale situata nel lobo parietale. Questa regione integra e interpreta le informazioni sensoriali provenienti da varie modalità. La realtà aumentata rende questo concetto più concreto per gli studenti presentandolo in un contesto reale, consentendo un apprendimento esperienziale che supporta il coinvolgimento multisensoriale (Bacca et al., 2014).

Questa visualizzazione si concentra sulla corteccia prefrontale, nota per il suo ruolo nella pianificazione, nel processo decisionale, nella creatività e nella regolazione emotiva. Brainapse permette agli studenti di collegare le funzioni cognitive alle loro localizzazioni anatomiche, creando un’esperienza di apprendimento potente che unisce biologia e comportamento, come dimostrato dagli studi sull’apprendimento scientifico potenziato dall’AR (Billinghurst et al., 2015).

Questa scena immerge gli studenti in una vista microscopica del tessuto nervoso, illustrando neuroni e cellule gliali in un ambiente dinamico e tridimensionale. Entrando virtualmente nel paesaggio cellulare del cervello, gli studenti possono apprezzare la complessità della comunicazione neuronale e dell’organizzazione tissutale, un’esperienza difficile da replicare solo attraverso i libri di testo (Radu, 2014).

L’app Brainapse offre un’opportunità unica per supportare gli obiettivi di apprendimento di questa unità formativa, Luce e Cervello: Esplorare Neuroni e Sensibilità alla Luce, guidando visivamente gli studenti attraverso la struttura, le funzioni e i componenti neurali del cervello. Sebbene l’app non simuli direttamente la sensibilità alla luce, fornisce una visualizzazione chiara e interattiva delle principali aree cerebrali coinvolte nell’elaborazione sensoriale, come il lobo occipitale (responsabile della percezione visiva) e le reti neuronali (responsabili della trasmissione dei segnali, inclusi quelli relativi agli stimoli luminosi).

Esplorando queste parti in 3D, gli studenti possono comprendere meglio come i neuroni comunicano le informazioni sensoriali, come