8 stranezze sul cervello

dr Di Mauro con cervello umano

Gli sviluppi tecnologici hanno dato una grossa mano di aiuto alle neuroscienze, chiarendo diversi aspetti su come funzioni il cervello e quali rimedi medici possono essere sviluppati per svariate sindromi neurologiche. Eppure, ci sono molte questioni ancora incomprese sul cervello. La rivista online We Come From The Future ha pubblicato un articolo in cui elenca 8 cose che ancora non abbiamo ben compreso sul cervello. Eccole, spiegate secondo il mio punto di vista.

1. Che cosa è la coscienza?

Argomento scottante soprattutto per come è stata trattata la coscienza nella storia delle scienze umane. Basti pensare che tutte le volte che la psicologia ha cercato di fondare scientificamente i propri enunciati ha messo in disparte tutto ciò che proveniva dal mondo interno della psiche, la coscienza per prima. I comportamentisti ad esempio dichiararono che la mente fosse un argomento oscuro (black box), non essendo visibile e misurabile, cioè non accessibile alla ricerca secondo i criteri metodologici ed empirici della scienza naturalistica.

Negli ultimi vent’anni la coscienza ha ricevuto importanti attenzioni. Eppure sembra naufragare ogni pretesa di ancorarla ad un modello teorico. Con il fiorire delle tecniche di neuroimaging nelle neuroscienze cognitive è stata irresistibile la tentazione di scoprire una volta per tutte e risolvere l’enigma della coscienza fotografandone il correlato neurobiologico. Chalmers spiega che questa ‘riduzione’ a fenomeno biologico della coscienza può incorrere nell’assurdo scenario che gli uomini non siano così dissimili a teorici zombie!

Eppure la stessa definizione di coscienza è occasione di discussione fra teorici e ricercatori. Dove trovarla, come è fatta, qual è il ruolo del cervello, delle relazioni sociali o dei modelli culturali, sono tutti quesiti che rilanciano ogni giorno l’esigenza di fare chiarezza sulla coscienza. Perché? Pensate al dibattito sulle sperimentazioni animali (hanno coscienza?), sull’eutanasia, sull’aborto o sulla privacy in un mondo ubiquamente collegato che rimescola le carte dei confini fisici e mentali. La coscienza esisterebbe ma è attualmente trasparente come una lastra di vetro da rendere improbabile ogni esito di definizione condiviso da tutti, dai teorici al pubblico curioso, disimpegnato o appassionato per diversi motivi.

 

2. Quanta parte della nostra personalità è determinata dal cervello?

Che cosa influenza la personalità: i processi fisici e chimici delle cellule, l’attività elettrica dei nostri neuroni o la cultura, il contesto sociale, l’educazione familiare e i significati scambiati e trasmessi tra generazioni? Lo slogan anglosassone lo trovo efficace (come al solito): nature or nurture? La natura o l’educazione?

Pensate le implicazioni in ambito psicopatologico adottando una anziché l’altra prospettiva.
Il versante biologico/neurologico è l’ambito psichiatrico, delle ricerche ‘hard’ di neuroscienza che tentano ossessivamente di trovare i correlati neurologici degli stati mentali e modelli di funzionamento biochimico corrispondenti. Il trattamento clinico per eccellenza è dominato dall’uso dello psicofarmaco. Diversa è la piega del discorso se si parte dal presupposto che siamo influenzati dalla cultura e dall’educazione familiare nella nicchia sociale in cui viviamo. In questo caso diventa fondamentale prendere in considerazione i significati condivisi, le differenze culturali, etniche, geografiche.
In ambito clinico, si traduce nella psicoterapia fondata sulla conversazione sistematica e tecnicamente guidata dal terapeuta allo scopo di risolvere problemi e diminuire la sofferenza psicologica.

 

3. Perché dormiamo e sognamo?

Un terzo della nostra vita lo passiamo dormendo e sognando, ma ancora non sappiamo davvero il perché.

In realtà i meccanismi neurobiologici alla base sono molto più chiari rispetto al passato. Sappiamo cosa avviene durante il sonno e il sogno. Ci sono alcune zone che diminuiscono l’attività neuronale, altri circuiti che improvvisamente si attivano, come il default mode network. È sconcertante accorgersi che improvvisamente abbiamo bisogno di chiudere le porte sensoriali, bloccare l’attività motoria e spegnere la nostra coscienza (inquietante reversibilità!). La deprivazione del sonno equivale alla morte.

A che serve dormire e sognare? Le teorie più consolidate suggeriscono che abbiano un ruolo determinante per la rafforzare la memoria e quindi l’apprendimento.
In ambito psicopatologico, un posto speciale se lo merita Freud, essendo il sogno uno dei cardini della sua psicoanalisi, concezione mirabilmente esposta nel fondamentale testo L’Interpretazione dei sogni. Per la prima volta si puntava con determinazione ‘scientifica’ sui profondi stati mentali dell’uomo attraverso lo studio del sogno.

Purtroppo, l’ostinata tendenza di adottare la metodologia scientifica in ambito psicologico ha messo alle porte i processi onirici, non essendo osservabili, quantificabili e oggetto di controllo e replica per la comunità scientifica. Lo stesso paradigma cognitivista, attualmente il modello più forte e fondato empiricamente, riserva poca attenzione al sogno nella psicopatologia.

 

4. Come immagazziniamo le informazioni e come recuperiamo i ricordi?

Molte volte sono tornato su questo argomento (ad esempio qui). Come funziona la memoria? Come l’hard disk di un computer? Come il catalogo di una biblioteca? L’immagine è irresistibile per chi si occupa di divulgazione o giornalismo scientifico. Ma le cose non stanno così. Basti pensare che non è ancora sicuro se siano soltanto le strutture sinaptiche ad assumersi tutto il lavoro di registrazione. E poi: come si passa dalle molecole intersinaptiche alla generazione multisensoriale di un ricordo? Come vengono rievocati i ricordi?

L’idea stessa che vi sia un solo tipo di memoria è errata. Ci sono diversi processi di memoria che trattano specifiche informazioni alla luce degli scopi corrispondenti. Molti ancora pensano che la memoria sia divisa in due parti, una è quella breve che trattiene informazioni per poco tempo (come la ram del pc), l’altra è quella a lungo termine che trattiene di più le informazioni. Oggi invece vengono distinte diversi tipi di memoria: la memoria esplicita (di cui siamo consapevoli) da quella implicita (cioè automatica e non accessibile alla coscienza), la memoria dichiarativa da quella procedurale, la memoria episodica da quella autobiografica. Ma l’aspetto che ritengo sia più affascinante è l’enigmatico rapporto che la nostra memoria intrattiene con il tempo.

In ambito psicoterapeutico, la memoria è legata al passato e la psicoterapia rivolge una seria attenzione a questa dimensione per comprendere il funzionamento di un disagio psichico. Tuttavia, c’è un importante demarcazione tra la famiglia di psicologi che danno più importanza alla storia per comprendere il disagio e coloro che si focalizzano sul presente (hic et nunc) vissuto con sofferenza dal paziente.

 

5. La cognizione è totalmente computazionale?

Questa domanda può a prima vista sembrare poco chiara, ma per chi si occupa di psicologia cognitiva, di intelligenza artificiale o di modelli applicativi in ambito brain-computer interface (per una spiegazione clicca qui: BCI), l’argomento è estremamente serio e degno di attenzione. Con la rivoluzione cognitivista iniziata sul finire degli anni Cinquanta, la mente è stata considerata l’oggetto di studio principale dal punto di vista delle strutture e dei processi cognitivi che permettono all’uomo di adattarsi all’ambiente, risolvere problemi e gestire la complessità. A quel punto, vennero in aiuto i nuovi concetti e le metafore della nascente scienza dei computer, della cibernetica e della teoria dell’informazione.

Così, la cognizione, concepita come una serie di processi specifici (memoria, attenzione, percezione, problem solving, decisione etc.), è stata descritta come un’attività mentale che manipola simboli (cioè informazione). Ritratta con questi termini, con modelli, diagrammi di flusso, frecce e vettori rientranti, come un circuito integrato di un calcolatore elettronico, la mente assomigliò al software e il cervello all’hardware di un pc.

La cosa interessante fu che molti cominciarono a chiedersi se gli stati mentali, i processi cognitivi, le conoscenze accumulate della mente potessero appoggiarsi su diversi supporti oltre a quello biologico del cervello. Se è possibile masterizzare informazioni nel cervello (i ricordi tra le sinapsi), perché non sperare di “scaricare” la mente individuale in un device tecnologico alternativo (un robot o un tablet, il pc di un’astronave, scegliete voi…)?

Dal punto di vista della psicologia clinica però le cose non sono andate proprio in questa direzione. La psicologia sul versante della ricerca scientifica ne ha beneficiato. Ha realizzato un’enorme mole di disegni sperimentali e in combinazione con le tecnologie neuroscientifiche ha prodotto risultati empirici straordinari.
Ma in ambito clinico, ne è derivato un trattamento non del tutto convincente, poco interessato agli aspetti semantici, relazionali e storici della persona, si occupa di credenze e bias cognitivi di un quadro psicopatologico senza risolvere stabilmente il problema del paziente.

 

6. Come funziona la percezione?

Argomento spinoso. Pochi psicologi continuano a studiare la percezione fuori l’università. La molteplicità ecologica degli stimoli ambientali sono oscurati dall’importanza data al lavoro degli stati mentali interni.

Sovente la percezione è inquadrata in questo modo: l’input sensoriale arriva al cervello, che lo elabora e produce un output. Ci sono diversi errori in questa immagine:

S (stimolo) → O (organismo, cervello) → Output (comportamento)

Uno dei più rilevanti è quello di pensare che la persona sia un organismo passivo i cui sensi, bersagliati da innumerevoli stimoli, adempiono al lavoro “servile” di filtrare e far arrivare i pacchetti sensoriali attraverso vie afferenti al cervello. Una volta arrivati nelle cortecce sensoriali, le centrali neuronali li lavorano e spediscono alle cortecce associativie e motorie per le varie attività cognitive e la realizzazione esecutiva nel mondo esterno.

In realtà le cose sono più complicate. Secondo recenti sviluppi teorici, ad una mente passiva va sempre più sostituendosi una teoria motoria della mente. Significa che attivamente organizziamo le informazioni a partire dal modo in cui le percepiamo. Selezioniamo attivamente le informazioni ed escludiamo quelle che non sono coerenti con l’organizzazione di significato personale.

Inoltre l’informazione permette di agganciarci all’ambiente e ad estendere le possibilità conoscitive. Le ricerche sull’embodiment o sulla realtà aumentata forniscono importanti prove per queste ipotesi di lavoro, già tempo fa elegantemente analizzate da James J. Gibson con il concetto di affordance. In poche parole, le affordance sono le opportunità percettive dell’ambiente per realizzare dei piani d’azione.

La consocenza non è più insomma una questione di elaborazione interna effettuata dal cervello, ma è basata sulla relazione che intratteniamo con il cervello, il corpo e l’ambiente per risolvere problemi e migliorare il nostro adattamento.

 

7. Esiste il libero arbitrio?

Un argomento effervescente. Se siete interessati all’argomento, non potete perdervi la lettura del libro di Daniel Dennett, L’evoluzione della libertà, in cui spiega come sia emersa la libertà dell’uomo in una prospettiva evoluzionistica.
Il tema ovviamente infuoca ogni tipo di dibattito sul tema dell’autonomia della persona. Siamo liberi da vincoli oppure il nostro comportamento è determinato dalla struttura del nostro sistema nervoso, come ad esempio sembrano indicare gli esperimenti di Libet ?

Oggi, la libertà è spesso associata con la possibilità di poter avere ed esprimere opinioni personali senza imposizioni, scegliere e prendere decisioni senza esserne costretti, poter essere in disaccordo con il punto di vista dell’altro (rispettandolo) senza riceverne una sanzione fisica.

Ma le indagini sul cervello ci spingono a riflettere sul concetto del libero arbitrio, concezione forse appartenente ormai ad una dimensione storica e filosofica molto lontana da noi. I vincoli della nostra coscienza, la vulnerabilità del nostro tessuto nervoso, l’interattiva ciclica negoziazione del proprio comportamento in un contesto sociale, ci restituiscono un concetto di libertà complesso e aperto a nuovi sviluppi esistenziali futuri.

8. Come è possibile che ci muoviamo e reagiamo così bene?

Insomma, come fa il nostro corpo a muoversi con tale agilità nel tempo e nello spazio sino alle impressionanti prestazioni degli atleti in una gara professionistica di alto livello? Ancora oggi, questa domanda rimane senza una risposta chiara ed esauriente.

Gli ingegneri cercano di realizzare automi che sappiano muoversi, sentire e reagire come gli esseri umani ma, alla luce dei risultati, ancora la strada è lunga. Una cosa è il programma di un computer che sfida il più forte giocatore di scacchi e riesce a batterlo. Un’altra è riuscire a far eseguire un esecuzione pianistica ad un robot. Corteccia motoria, cervelletto, assoni che scaricano impulsi alle microfibbre muscolari per muovere l’arto, i feedback propriocettivi (articolari e sensoriali del muscolo e del tendine che lavorano), la sofisticata realizzazione esecutiva del movimento nello spazio lungo il tempo, rimangono imprese evolutive che non finiscono mai di meravigliare.

Tutto avviene in una rapidità impressionante, in un decimo di secondo elaboriamo ciò che vediamo. Prima di muovere la mano verso un oggetto, l’atto cosciente di tendere è anticipato incosciamente mezzo secondo prima. E’ come se il nostro cervello si attivasse e applicasse in anticipo scenari, schemi, anticipazioni prima ancora che il mondo accada. Come se vivessimo in uno spazio e in un tempo desincronizzati rispetto al mondo esterno.

fluorescent_neuron[1]

Queste 8 cose strane del nostro cervello sono soltanto una piccola selezione. Ho cercato di fornire degli spunti di riflessione riferendomi anche al mio settore di competenza che è quello della psicologia.

Ci sono dei limiti tecnici, epistemologici, cognitivi per comprendere questi otto argomenti. Non sappiamo chiarirli del tutto, perché ogni previsione è destinata ad essere superata dagli sviluppi della scienza e dell’interpretazione.

Mi piace concludere con questa immagine del cervello veloce, rapido, frequentato da tempeste elettriche che scorrono verso la periferia e riverberano con le nostre azioni nel modo esterno. In una perenne oscillazione tra dentro e fuori, creando significati personali e reti enormi come il web. In 8 pochi punti, possiamo affermare che il cervello produce rete grazie ai suoi reattori nucleari chiamati neuroni.

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2 pensieri su “8 stranezze sul cervello

    • Devo ammettere che non riesco a comprendere come, in queste otto “cose” sul cervello, “le ragioni dell’esistenza” possano apportare maggiori informazioni empiriche, testabili e replicabili.
      Anzi, nella maggioranza dei casi le speculazioni filosofiche per il loro carattere astratto ed indeterminato non consentono alcuna verifica, e per questo sono assolutamente ambigue e poco concrete.

      Mi piace

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