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02 Aprile 2007

Neuroni specchio

La più grande rivoluzione nelle neuroscienze
Attivazione dei neuroni specchio. Wikipedia

Una delle più straordinarie e recenti scoperte delle Neuroscienze, studiata ormai in tutto il mondo per le sue rivoluzionarie implicazioni, è tutta italiana. E' stata presentata al pubblico delle Vacances de l'Esprit 2007 da uno dei suoi principali Autori, Vittorio Gallese, che ha individuato come alcune aree del nostro cervello, normalmente deputate a guidare il movimento, siano dotate di “neuroni specchio”: si tratta di neuroni che si attivano quando compiamo una certa azione, ma anche risuonano con quelli di un nostro simile quando, restano fermi, lo osserviamo compiere la stessa azione. Vedere non è quindi solo registrare passivamente comportamenti, ma già da subito simularli a livello pre-conscio.
Il neurone specchio è un neurone specifico che si attiva sia quando si compie un'azione sia quando la si osserva mentre è compiuta da altri (in particolare tra animali della stessa specie). Il neurone dell'osservatore "rispecchia" quindi il comportamento dell'osservato, come se stesse compiendo l'azione egli stesso. Questi neuroni sono stati individuati nei primati, in alcuni uccelli e nell' uomo. Nell'uomo sono localizzati nell'area di Broca e nella corteccia parietale inferiore del cervello. Alcuni scienziati considerano la scoperta dei neuroni specchio una delle più importanti della neuroscienza negli ultimi dieci anni.


Video intervista a Vittorio Gallese durante le Vacances 2007

La scoperta

Negli anni '80 e '90 Giacomo Rizzolatti stava lavorando con Leonardo Fogassi e Vittorio Gallese all'Università di Parma. Avevano collocato degli elettrodi nella corteccia frontale inferiore di un macaco per studiare i neuroni specializzati nel controllo dei movimenti della mano, come il raccogliere o il maneggiare oggetti. Durante ogni esperimento era registrato il comportamento dei singoli neuroni nel cervello della scimmia mentre le si permetteva di accedere a frammenti di cibo, in modo da misurare la risposta neuronale a specifici movimenti. Come molte altre notevoli scoperte, quella dei neuroni specchio fu dovuta al caso. Lo stessoRizzolatti racconta che, mentre Fogassi prendeva una banana in un cesto di frutta preparato per degli esperimenti con una scimmia, alcuni neuroni dell'animale avevano reagito. Come poteva essere accaduto questo, se la scimmia non si era mossa? Fino ad allora si pensava che quegli specifici neuroni si attivavano soltanto per funzioni motorie. In un primo momento gli sperimentatori pensarono si trattasse di un difetto nelle misure o un guasto nella strumentazione, ma tutto risultò a posto e le reazioni si ripeterono non appena fu ripetuta l'azione di afferrare.

Da allora questo lavoro è stato pubblicato, con l'aggiornamento sulla scoperta di neuroni specchio localizzati in entrambe la regioni parietali frontali inferiori del cervello e confermato.

Più recentemente, prove ottenute tramite fMRI, TMS, EEG e test comportamentali hanno dimostrato che nel cervello umano esistono sistemi simili e molto sviluppati. Sono state identificate con precisione le regioni che rispondono all'azione/osservazione. Data l'analogia genetica fra primati (compreso l'uomo), non è affatto sorprendente che queste regioni cerebrali siano strettamente analoghe in essi.

Le implicazioni

Il grande fisico, matematico ed epistemologo Henri Poincaré sosteneva (1913) che le coordinate spaziali intorno al nostro corpo e quindi il nostro rapporto con gli oggetti e le persone che ci circondano coinvolgevano le parti fondamentali del nostro sistema nervoso, per cui il coordinamento con il nostro "esterno" non sarebbe una conquista dell'individuo ma della specie.

Da quando i neuroni specchio sono stati scoperti, un grande e giustificato clamore s'è fatto sulla loro importanza (cfr. i citati Ramachandran e Rizzolatti). In particolare vi sono state molte ricerche sulla loro evoluzione e sui loro rapporti con l'evoluzione del linguaggio, proprio perché nell'uomo i neuroni specchio sono stati localizzati vicino all'area di Broca. Ciò ha comportato la convinzione (per alcuni la prova) che il linguaggio umano si sia evoluto tramite l'informazione trasmessa con le prestazioni gestuali e che infine il sistema specchio sia stato capace di comprendere e codificare/decodificare. Ormai è certo che tale sistema ha tutto il potenziale necessario per fornire un meccanismo di comprensione delle azioni e per l'apprendimento attraverso l'imitazione e la simulazione del comportamento altrui. In questo senso è opportuno ribadire che il riconoscimento non avviene soltanto a livello motorio ma con il riconoscimento vero e proprio dell'azione, intesa come evento biofisico.

Come per molte teorie sull'evoluzione del linguaggio, anche in questo caso vi è ancora una discussione aperta per carenza di dimostrazioni evidenti. Le ricerche collegano i neuroni specchio anche alla comprensione dei comportamenti che manifestano un'intenzione non ancora manifestata ma tesa a risultati futuri (previsione di un comportamento immediatamente a venire). Fogassi e altri hanno registrato l'attività di 41 neuroni specchio nel lobo parietale inferiore (IPL) di due macachi rhesus (l'IPL è riconosciuto come parte della corteccia dedicata all'associazione e all'integrazione delle informazioni sensorie). Le scimmie guardarono uno sperimentatore sia afferrare una mela e portarla alla bocca, sia prendere un oggetto e introdurlo in una tazza; 15 neuroni specchio si attivarono vigorosamente nell'osservare l'azione "afferrare per mangiare", mentre non si registrò nessuna attività neuronale nell'osservare l'azione "prendi e introduci". Per quattro altri neuroni specchio l'inverso si dimostrò "vero": si attivarono in risposta all'azione dello sperimentatore che inseriva la mela nella tazza senza mangiarla. In questo caso l'attività dei neuroni specchio era determianta solo dal tipo d'azione e non dall'aspetto motorio del maneggiare oggetti in un modello comportamentale. Significativamente, i neuroni si "scaricarono" prima che la scimmia osservasse il modello umano mentre iniziava la seconda parte dell'atto motorio: portare l'oggetto alla bocca o inserirlo nella tazza. Perciò i neuroni"codificano lo stesso atto (afferrare) in modo diverso a seconda dello scopo finale dell'azione nella quale l'atto è contestuale". In altri termini essi possono fornire una base neurale per predire, in un altro individuo, le azioni susseguenti ad un comportamento dato e l'intenzione che ne sta all'origine.

L'osservazione sulla scimmia e sull'uomo comporta anche evidenti studi sulla possibile evoluzione dei rispettivi sistemi specchio. Nell'uomo, ad esempio, è presente un complesso sistema di espressione delle emozioni che in tutte le altre specie è assente, per cui la ricerca si allarga anche al campo della conoscenza dei meccanismi sociali, con la prova che il concetto di "individuo" è assai relativo.

Link:  Neuroni Specchio, Wikipedia


Intervista a Gallese durante le Vacances 2007
Leggi l'intervista di Vittorio Gallese a Die Zeit
, tradotta in esclusiva dal Centro studi ASIA

 


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