Sophia Nasuf, OPEN SCHOOL STUDI COGNITIVI MODENA
Il libro di Rizzolatti e Sinigaglia descrive le numerose ricerche compiute presso l’Università di Parma. La straordinaria scoperta dei neuroni specchio ha dato inizio a un nuovo modo di vedere il comportamento umano, l’intelligenza, il pensiero e le emozioni.
La premessa inizia con una citazione di Peter Brook che ha affermato come tale scoperta abbia dato prova scientifica di ciò che il teatro sapeva da tempo, a dimostrare quanto questi studi non siano poi così lontani ma, in fondo, potenzialmente alla portata di molti studiosi di varie discipline. Questi studi hanno infatti catturato l’attenzione di studiosi di psicologia, pedagogia, sociologia, antropologia ecc. Non tutti però conoscono nei particolari la storia di questa scoperta e questo libro ha il merito di raccontarla e di spiegare come funziona il nostro cervello. Partendo dal semplice gesto di prendere una tazzina da caffè spiega come funziona il sistema motorio e cosa accade quando si decide di compiere un’azione. Infatti, anche se non ne siamo consapevoli, quando stiamo per afferrare un oggetto la nostra mano inizia a prepararsi per poterlo prendere, le dita e il palmo della mano si prefigurano per adattarsi al peso, alla forma e al materiale di cui è fatto l’oggetto. Appena si raggiunge la tazzina la mano riceve le informazioni dai recettori della cute, dai muscoli e dalle articolazioni che le permettono di perfezionare la presa e portare la tazzina alla bocca. Per molto tempo si è pensato che i fenomeni sensoriali, percettivi e motori fossero suddivisi in distinte aree corticali: le aree sensoriali visive nel lobo occipitale, somatosensoriali nella circonvoluzione postcentrale, uditive nella circonvoluzione temporale superiore ecc.. e dall’altro le aree motorie nella parte posteriore del lobo frontale.
Tra queste due aree vi sono le aree associative che hanno la funzione di integrare le informazioni provenienti dalle due aree e per poter mettere in atto l’azione. In seguito si è cominciato a comprendere che “il sistema motorio non è solo connesso alle aree corticali responsabili delle attività cerebrali coinvolte in pensieri e sensazioni, ma possiede molteplici funzioni, le quali non sono riconducibili nel quadro di una mappa unitaria puramente esecutiva” (“So quel che fai, p.11 Rizzolatti, Sinigaglia). Le ricerche compiute negli ultimi anni hanno portato alla conclusione che la suddivisione della corteccia motoria nelle aree MI e SMA è troppo semplicistica. Infatti la corteccia motoria risulta formata da molteplici regioni diverse. L’uso di tecniche elettrofisiologiche sofisticate che prevedono l’inserimento di microelettrodi capaci di stimolare piccoli gruppi di neuroni di proiezione, ossia microstimolazione intracorticale, ha infatti permesso di vedere come la corteccia motoria contenga una grande molteplicità di mappe funzionalmente distinte e localizzate nelle aree anatomiche delle regioni mesiale, dorsale, ventrale.
Il modello dell’Homunculus motorio di Wilder Penfield, per tanto tempo punto fermo della neurologia, appare quindi notevolmente superato. Ritornando ora alla tazzina da caffè, per prendere un oggetto sono necessari due processi correlati, ossia raggiungere ed afferrare. Anche se il pensiero comune è che il raggiungere preceda l’ afferrare non è così, infatti la registrazione dei movimenti della mano e del braccio ha dimostrato che sono due processi paralleli. Afferrare richiede l’attivazione della corteccia motoria primaria F1, infatti lesioni di quest’area causano mancanza di forza, flaccidità e l’incapacità di muovere le dita in modo indipendente. F1 però non avendo accesso diretto all’area visiva, necessita dell’area F5 che contiene rappresentazioni motorie della mano e della bocca, che sono in parte sovrapposte. La maggior parte dei neuroni di quest’area codifica atti motori, ossia movimenti coordinati da un fine specifico (Rizzolatti, Gentilucci, 1988; Rizzolatti et al.,1988). Gran parte dei neuroni F5 si attivano infatti quando la scimmia afferra un pezzo di cibo con la mano o con la bocca, compiendo quindi un atto motorio.
Recentemente sono stati individuati anche neuroni trimodali capaci di rispondere a somatosensoriali visivi e uditivi (Graziano et al., 1999). La maggior parte dei neuroni somatosensoriali di F4 viene attivata da stimoli tattili superficiali e i loro campi recettivi sono abbastanza ampi e localizzati sulla faccia, sul collo, sulle braccia e sulle mani. I neuroni bimodali hanno caratteristiche somatosensoriali simili a quelle dei neuroni somatosensoriali puri, vengono però attivati da stimoli anche visivi in particolare da oggetti tridimensionali e stimoli in movimento.
[blockquote style=”1″]La scoperta più sorprendendente che riguarda l’area F4 è stata che i campi recettivi visivi della maggior parte dei neuroni bimodali restano ancorati ai rispettivi campi recettivi somatosensoriali e risultano pertanto indipendenti dalla direzione dello sguardo [/blockquote](Gentilucci et al.,1983; Fogassi et al., 1996a, b.).
Dall’analisi delle proprietà funzionali dei neuroni F5 è emerso che molti si attivano durante gli atti motori e a causa delle loro caratteristiche inizialmente, negli anni trenta, vennero chiamati neuroni canonici. Nelle prime situazioni sperimentali degli anni novanta le scimmie venivano lasciate agire liberamente e si è visto che nella convessità corticale F5 erano presenti neuroni che si attivavano sia quando la scimmia effettuava un’azione sia quando osservava lo sperimentatore compiere quell’azione. Questi sono stati chiamati neurons mirror, neuroni specchio. Per quanto riguarda le proprietà motorie i neuroni specchio sono indistinguibili dagli altri neuroni F5, la situazione cambia invece per quanto concerne le capacità visive , infatti i neuroni specchio rispondono alla presentazione dello stimolo visivo (es. cibo per la scimmia). La loro attivazione dipende dall’osservazione da parte della scimmia di determinate azioni compiute dallo sperimentatore che comportano un’ interazione effettore mano o bocca-oggetto.
Assumendo come criterio l’atto motorio codificato visivamente si possono suddividere in “neuroni-specchio-afferrare”, “neuroni -specchio-tenere”, “neuroni-specchio-collocare” quando la scimmia guarda lo sperimentatore mettere un oggetto su un supporto, “neuroni-specchio-interagire-con-le-mani” che si attivano alla vista di una mano che si muove verso l’altra e mentre quest’ultima sta tenendo un oggetto. La loro funzione ad un esame superficiale porterebbe ad una preparazione ad agire per poi compiere la stessa azione ma se così fosse sarebbe simile a quei neuroni preparatori ampiamente diffusi nella corteccia premotoria. Un’interpretazione più sofisticata è quella di Marc Jeannerod (Jeannerod, 1994) in un articolo sull’analisi dell’immaginazione di tipo motorio, motor imagery).
Jeannerod porta come esempio un allievo che osserva il maestro eseguire un passaggio complesso al violino. Secondo la sua ipotesi i neuroni responsabili di immagini motorie sarebbero gli stessi che si attivano durante la preparazione e la pianificazione dell’allievo della propria esecuzione. Pur apprezzando la ricerca di Jeannerod secondo Rizzolatti è comunque riduttivo affermare che la funzione primaria dei neuroni specchio sia legata a comportamenti imitativi. La scoperta dei neuroni specchio nella scimmia ha suggerito l’ipotesi che anche nell’uomo potesse esistere un’area cerebrale simile. Attraverso gli studi di elettroencefalografia (EEG) già negli anni cinquanta sono state rilevate evidenze indirette di un meccanismo specchio anche nell’uomo. La prova dell’esistenza dei neuroni specchio anche nell’uomo si deve agli studi di stimolazione magnetica transcranica (TMS). La TMS è una tecnica non invasiva di stimolazione del sistema nervoso, quando la corteccia motoria viene colpita con un’ intensità appropriata da uno stimolo magnetico è possibile registrare i potenziali motori, motor evoked potential MEP, nei muscoli controlaterali.
Luciano Fadiga e colleghi (Fadiga et al.,1995, Maeda et al.,2002), hanno registrato i MEP, attraverso la stimolazione della corteccia motoria sinistra, nei muscoli della mano e del braccio destro in soggetti che osservavano lo sperimentatore compiere un’azione come afferrare un oggetto. Il risultato è stato che i muscoli del braccio e della mano dei soggetti venivano attivati durante l’osservazione, mentre un altro sorprendente risultato è stato che l’attivazione aumenta notevolmente durante l’osservazione di atti intransitivi, non diretti verso un oggetto. Una differenza nell’uomo, rispetto alla scimmia, è che i neuroni specchio hanno anche la capacità di codificare e attribuire uno scopo all’azione osservata. Sin dalla loro scoperta ci si è chiesti se potessero essere alla base del comportamento imitativo, come è noto l’imitazione è la capacità di riprodurre un’azione nei dettagli dopo averla osservata e aver quindi appreso un pattern d’azione nuovo (Byrne, 1995; Tomasello, Call, 1997; Visalberghi, Fragaszy, 2002).
Secondo il modello che ha preso piede negli ultimi anni, grazie alle ricerche di Wolfang Prinz e collaboratori, l’azione osservata e quella eseguita condividono lo stesso codice neurale. Essi si rifanno al concetto di “azione ideomotoria” di Hermann Lotze, poi ripresa da William James (Lotze, 1852; James, 1890), poi estesa al principio di “compatibilità ideomotoria” dello psicologo Anthony G.Greenwald. Secondo questo principio più un atto percepito assomiglia ad uno presente nel patrimonio motorio dell’osservatore più tende a indurne l’esecuzione: percezione ed esecuzione delle azioni debbono possedere uno schema rappresentazionale comune (“So quel che fai”p.137 Rizzolatti, Sinigaglia).
Nell’uomo l’insula è più grande che nella scimmia ma è molto simile. Andrew J. Calder e colleghi riportano il caso di un paziente (NK) che in seguito ad un’emorragia cerebrale, presentando gravi danni all’insula sinistra e alle strutture circostanti non era più in grado di riconoscere l’espressione di disgusto. Inoltre il danno cerebrale aveva causato un’incapacità anche a livello uditivo di riconoscere i suoni legati a tale emozione (il vomito), non era quindi in grado di provare e riconoscere il disgusto. Il riconoscimento di tutte le altre emozioni invece non presentava alcun deficit. L’osservazione di un volto che esprime un’emozione va quindi ad attivare i neuroni specchio della corteccia premotoria. Quest’area poi invia alle aree somatosensoriali e all’insula una copia efferente (del loro pattern di attivazione), simile a quello che inviano quando è l’osservatore a provare quell’emozione. Il riconoscimento delle emozioni sui volti degli altri, attraverso il meccanismo dei neuroni specchio, rappresenta il prerequisito indispensabile per la messa in atto del comportamento empatico che è alla base dell’interazione tra gli individui. La spiegazione del meccanismo dei neuroni specchio ha dato una base comune per riprendere ad indagare la natura dei comportamenti e delle relazioni sociali e interpersonali.
