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Indice

  7     Prefazione   Un progetto neurale per il comportamento umano?


        Il mito dei neuroni specchio


 17  1. Serendipità a Parma

 27  2. Come ciò che il DNA è stato per la biologia

 35  3. Uomo-vede-uomo-fa?

        Prime indagini sul sistema specchio umano, 35
        Prosegue la ricerca dei neuroni specchio negli esseri umani, 46

 49  4. Anomalie

        Che cosa ci dicono le anomalie?, 85

 86  5. Il cervello parlante

        Decifrare il codice del linguaggio parlato, 86
        Rinascita della teoria motoria della percezione del linguaggio, 99
        I disturbi del linguaggio illuminano il dibattito, 111
        Al di là dei suoni linguistici, 120

122  6. Il cervello incarnato

        La computazione e l'approccio basato
        sull'elaborazione delle informazioni, 125
        La cognizione incarnata:
        un'alternativa all'elaborazione delle informazioni?, 131
        Conoscenza concettuale: un sandwich nella mente, 133
        Incarnazione, simulazione e neuroni specchio, 139

156  7. Sentire, fare, sapere

        La sensazione di sapere, 156
        Conoscere attraverso l'azione, 161
        Dove capiamo?, 169
        Verso una base neurale della comprensione delle azioni, 183

196  8. Homo imitans e la funzione dei neuroni specchio

        Imitatori umani, 196
        Neuroni specchio e imitazione, 199
        È ora di premere il pulsante di reset, 201
        La scimmia vede, la scimmia fa, 204
        Nati per imitare?, 216

218  9. Specchi rotti

        Che cosa possiamo dedurre dal comportamento?, 219
        Autismo: la prospettiva clinica, 220
        Autismo: il punto di vista cognitivo, 222
        La sindrome del mondo intenso, 228
        Vedi ciò che vedo io?, 232

237 10. Prevedere il futuro dei neuroni specchio

        Distruggere la stalla, 237
        Mandate a chiamare i falegnami, 239


254     APPENDICE A
        Un'introduzione elementare all'organizzazione cerebrale

260     APPENDICE B
        La cassetta degli attrezzi delle neuroscienze cognitive

265     Note
291     Ringraziamenti
293     Indice analitico


 

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Pagina 7

Un progetto neurale per il comportamento umano?

La scoperta e la descrizione del DNA nel 1953 cambiarono per sempre la biologia. Il DNA è la formula della vita, la chiave per comprendere come si formano e come si evolvono gli organismi e come possono andare male le cose nella malattia.

Nel 2000, lo psicologo Vilayanur Ramachandran fece riferimento all'impatto epocale del DNA in una previsione riguardante una classe di cellule cerebrali all'epoca appena scoperte, i neuroni specchio:

Prevedo che i neuroni specchio saranno per la psicologia ciò che il DNA è stato per la biologia: forniranno un quadro unificante e contribuiranno a spiegare un gran numero di capacità mentali che finora sono rimaste misteriose e inaccessibili agli esperimenti.

(A giudicare dal titolo della conferenza TED sui neuroni specchio tenuta da Ramachandran nel 2010, The Neurons that Shaped Civilization, si direbbe che dieci anni di ricerche approfondite sulle cellule abbiano confermato le sue previsioni).

Nel 2008, anche Marco Iacoboni, neuroscienziato dell'UCLA, si è dichiarato entusiasta come Ramachandran per questa classe di neuroni:

La nostra capacità penetrante di capire gli altri è dovuta a cellule cerebrali chiamate neuroni specchio. Queste sono le cellule che creano i piccoli miracoli della nostra quotidianità, che sono alla base del modo in cui governiamo le nostre vite, che ci legano gli uni agli altri, sul piano mentale e su quello emotivo [...] Senza dubbio i neuroni specchio forniscono, per la prima volta nella storia, una spiegazione neurofisiologica plausibile per forme complesse di cognizione e di interazione sociale.

Ramachandran e Iacoboni non sono gli unici a provare entusiasmo. Le riviste scientifiche sono piene di spiegazioni basate sui neuroni specchio del linguaggio, dell'imitazione, della percezione sociale, dell'empatia, della lettura della mente, dell'apprezzamento della musica e dell'arte, del piacere di assistere a un evento sportivo, della balbuzie e dell'autismo. Nel 2005, un articolo del «Wall Street Journal» ha spiegato «Come i neuroni specchio ci aiutano a identificarci, a provare davvero il dolore degli altri»; nello stesso anno, è andato in onda un documentario della NOVA intitolato semplicemente Neuroni specchio e nel 2006 il «New York Times» ne ha discusso in un articolo intitolato Cellule che leggono nella mente. Libri e blog reclamizzano le virtù dei neuroni specchio per qualsiasi cosa, dall'insegnamento in classe al gioco del golf. Si è sostenuto che la misura dell'erezione dell'uomo è correlata con l'attività dei neuroni specchio. Se una notizia di cronaca recente corrisponde a verità, anche il Dalai Lama è stato indotto a visitare l'UCLA per informarsi sul ruolo dei neuroni specchio nello sviluppo della compassione (come si confà a cellule che sono state chiamate anche «neuroni del Dalai Lama»).

Che cosa sono queste miracolose cellule cerebrali umane capaci di spiegare tutto, dalle erezioni all'autismo? Curiosamente, tutte queste congetture sul comportamento umano non si fondano affatto sulla ricerca nel settore delle neuroscienze umane. La chiave di volta teorica è invece una classe di cellule scoperte nella corteccia motoria dei macachi nemestrini, animali che non sanno parlare, non apprezzano la musica e, francamente, non sono tanto gentili gli uni con gli altri. Il comportamento dei neuroni specchio è modesto, quanto meno nel contesto delle capacità umane che secondo alcuni permettono. La caratteristica fondamentale è che rispondono («scaricano», come dicono i neuroscienziati) sia quando una scimmia allunga una mano per afferrare un oggetto sia quando la scimmia lo vede fare da qualcun altro. Questo è tutto. Da questo semplice schema di risposta i neuroscienziati e gli psicologi hanno costruito una delle teorie di più ampia portata della storia della psicologia per la base neurale del comportamento umano.

Quale aspetto di questo schema di risposta apparentemente semplice dei neuroni specchio dei macachi ha entusiasmato un'intera generazione di scienziati? Com'è possibile che una cellula nella corteccia motoria di una scimmia possa fornire il progetto neurale per il linguaggio, l'empatia, l'autismo e molto altro?

L'idea di base è semplice — e questo è il suo fascino. Quando una scimmia cerca di afferrare un oggetto, «capisce» la propria azione, qual è l'obiettivo, perché mira a quel particolare obiettivo e così via. In breve, la scimmia «sa» ciò che fa — e perché. Questa parte è banale. Ciò che la mente avida di sapere della scimmia vuole davvero sapere, tuttavia, è che intenzioni ha un' altra scimmia. Vuole impadronirsi del mio cibo o sta solo andando alla pozza d'acqua? Questo è un po' più difficile da capire. La domanda è quindi: come interpretiamo (o capiamo) le azioni altrui? I neuroni specchio offrono una risposta semplice perché scaricano sia quando la scimmia esegue un'azione sia quando osserva azioni simili eseguite da altre scimmie: se la scimmia capisce il significato delle proprie azioni, allora simulando le azioni di altri nel proprio sistema neuronale di azione può, per la stessa ragione, capire il significato delle azioni altrui.

È uno stratagemma ingegnoso — usare la conoscenza delle proprie azioni per raccogliere informazioni sulle intenzioni altrui — con applicazioni potenziali che vanno ben al di là del laboratorio in cui si studiano le scimmie. Dato questo punto di partenza, i passi deduttivi dai neuroni specchio alla comunicazione e alla cognizione umana non sono difficili da immaginare. Anche gli esseri umani hanno bisogno di capire le intenzioni dei loro simili, quindi forse anche noi abbiamo un sistema specchio. Parlare è un'azione umana importante; forse un meccanismo di simulazione basato sui neuroni specchio è alla base della punta di diamante della cognizione umana: il linguaggio. Anche lo sport si basa senza dubbio sull'azione; forse siamo tanto fanatici della nostra squadra perché i neuroni specchio ci fanno sentire sul campo di gioco, simulando ogni lancio, ogni presa e ogni calcio. Non siamo capaci di capire soltanto le azioni degli altri, ma ne comprendiamo anche le emozioni e gli stati mentali; forse dietro all'empatia c'è un qualche meccanismo specchio. Di alcune malattie, come l'autismo, si pensa comunemente che abbiano a che fare con una mancanza di empatia; forse l'autismo deriva da un malfunzionamento dei neuroni specchio. La teorizzazione sui neuroni specchio ha una clausola nascosta che riguarda l'evoluzione: illustrando un collegamento (in precedenza mancante) tra un neurone di scimmia che partecipa al riconoscimento delle azioni altrui e le capacità cognitive umane di alto livello, i neuroni specchio offrono un appiglio a una teoria dell'evoluzione della mente umana. Esempio: se nelle scimmie i neuroni specchio permettono la comprensione di semplici azioni gestuali, come afferrare un oggetto, per iniziare il percorso di evoluzione verso il linguaggio la selezione naturale non deve fare altro che ampliare la portata della comprensione delle azioni in modo che includa azioni collegate alla vocalizzazione, come i richiami. Il potere esplicativo di queste cellule solo apparentemente semplici sembra davvero impressionante.

Come molti neuroscienziati cognitivi, quando sentii parlare per la prima volta dei neuroni specchio, negli anni novanta, ne fui affascinato, ma mi interessai seriamente alle loro proprietà e al vortice di ipotesi che li circondava soltanto quando il turbine teorico sollevò un pandemonio nella mia area di ricerca. Il settore di cui mi occupo è lo studio delle basi neurali del linguaggio in generale e del parlato, con una particolare attenzione alla percezione del linguaggio e alle funzioni sensomotorie. Come fa il cervello a prendere un flusso variabile di onde di pressione dell'aria (ciò che colpisce le orecchie quando ascoltiamo qualcuno parlare) e trasformarlo in suoni riconoscibili, parole, frasi e idee? Come impariamo ad articolare i suoni della nostra lingua? Perché abbiamo un accento quando impariamo una nuova lingua? Perché l'eco della nostra voce in un cattivo collegamento telefonico ci rende tanto difficile parlare? Da dove proviene la nostra «voce interiore» — la sensazione di poter udire la propria voce quando «si parla tra sé e sé» - e a che cosa serve? Queste sono alcune delle domande a cui mi interessava (allora come oggi) rispondere.

Secondo un numero crescente di scienziati, i neuroni specchio fornivano la risposta a tutte queste domande e ad altre ancora. In breve tempo, mi ritrovai a rispondere a domande sui neuroni specchio ogni volta che presentavo una relazione sulla mia ricerca in un congresso o in un seminario. I neuroni specchio non lo spiegano? Ciò che ha detto non può essere vero perché sappiamo che i neuroni specchio sono la base del... Pur nutrendo forti dubbi sul fatto che un tipo di cellula dei macachi potesse spiegare il linguaggio umano, non potei più ignorare i neuroni specchio.

Nella primavera del 2008 organizzai e tenni un corso per dottorandi sulle cellule dei macachi. Il programma di studio era semplice. Ogni settimana i miei studenti ed io leggevamo alcuni articoli di ricerca originali sui neuroni specchio e andavamo in classe pronti a discutere e dibattere le questioni. Per ampliare la conversazione, tenevo il corso on line su Talking Brains, un blog che avevo creato due anni prima insieme a David Poeppel, mio collaboratore di vecchia data. Usavo il blog per rendere noto l'elenco degli articoli da leggere, riassumere le discussioni e ospitare una conversazione internazionale sull'argomento.

Fui sorpreso da ciò che scoprii leggendo da cima a fondo quegli articoli. Le varie tesi non sembravano affatto coerenti. Ripensandoci, un certo commento che pubblicai sul blog dopo una discussione in classe di un autorevole articolo di rassegna sui neuroni specchio riassumeva la mia impressione riguardo a tutta l'impresa:

Una lettura davvero interessante, tuttavia devo dire che non è certo l'articolo più rigoroso che abbia letto. Una gran quantità di congetture, tracce di ragionamenti circolari, generalizzazione eccessiva ecc. Siamo tutti d'accordo sul fatto che i neuroni specchio siano creature neurali molto interessanti, ma l'idea che siano la base della comprensione delle azioni ha ben poca coerenza.

Dopo essermi preparato sugli aspetti fondamentali dei neuroni specchio ed essermi formato un'opinione scettica, iniziai a rendere pubbliche le mie riflessioni. Nelle mie presentazioni, dedicavo una decina di minuti a mettere in rilievo perché i neuroni specchio non risolvevano tutti i problemi a cui ero interessato. Voleva essere un'autodifesa teorica, ma in una di queste occasioni tra il pubblico era seduto il direttore del «Journal of Cognitive Neuroscience», su cui erano stati pubblicati molti articoli relativi ai neuroni specchio, che mi domandò se fossi interessato a scrivere un saggio critico sull'argomento da pubblicare sulla sua rivista. Accettai l'offerta e nel 2009, nonostante un bel po' di resistenza da parte di un revisore anonimo, il direttore decise che il lavoro sarebbe stato pubblicato. L'articolo, intitolato Eight Problems for the Mirror Neuron Theory of Action Understanding in Monkeys and Humans, ha ricevuto una discreta attenzione. Nel momento in cui scrivo, è l'articolo della rivista che ha registrato il maggior numero di download.

Molti dei problemi messi in luce in quell'articolo compaiono in vari punti e in vari contesti nei capitoli che seguono:

- Non abbiamo prove dirette del fatto che nelle scimmie i neuroni specchio siano alla base della comprensione delle azioni (cap. 3).

- I neuroni specchio non sono necessari per la comprensione delle azioni (capp. 4 e 6).

- Le risposte dei neuroni specchio dei macachi e le risposte di tipo specchio negli esseri umani sono diverse (cap. 3).

- L'esecuzione e la comprensione delle azioni negli esseri umani sono separate (capp. 4-8).

- Danni all'ipotizzato sistema specchio umano non causano deficit di comprensione delle azioni (capp. 4-6).

Essendomi gettato a capofitto nel dibattito, iniziai a condurre una ricerca per verificare la teoria dei neuroni specchio nell'ambito della sua applicazione umana più importante (che è anche il settore di cui mi occupo): il linguaggio (capp. 5 e 6). La teoria non ha retto bene alla verifica. Per esempio, in uno studio a grande scala sul riconoscimento del linguaggio, a cui hanno partecipato più di cento soggetti con lesioni cerebrali (dovute per lo più a un ictus), abbiamo scoperto che i deficit di comprensione del linguaggio erano associati a danni non al presunto sistema specchio, ma a regioni cerebrali collegate all'udito (cap. 5).

In parallelo, da allora ho continuato a documentarmi su applicazioni dei neuroni specchio in settori diversi dal linguaggio, tra cui l'imitazione (cap. 8), l'autismo (cap. 9) e l'empatia (capp. 2, 8 e 9), e a riportare sul blog ciò che imparavo.

Come avrete ormai capito, i miei scritti sui neuroni specchio sono per lo più critici, poiché danno rilievo ai molti modi in cui la teoria non regge per motivi logici o empirici. Ci si può fare una reputazione tutt'altro che favorevole con questo approccio. Come disse una volta Sam Rayburn, ex presidente della Camera dei Rappresentanti degli Stati Uniti, «Un asino può distruggere una stalla a calci, ma per costruirne una ci vuole un falegname». Ho il sospetto che molti sostenitori dei neuroni specchio, e forse anche altri, considerino i miei commenti come i calci dell'asino di Rayburn. Dopo tutto nella scienza, come nella falegnameria, è più facile distruggere che costruire e sono il primo ad ammettere di aver fatto la mia parte quanto a distruzione. A mia difesa posso dire che quanti di noi hanno domande serie da porre sulle tesi relative ai neuroni specchio devono affrontare qualcosa di meno semplice di una stalla. A metà del primo decennio di questo secolo, la «congettura» (per citare gli scopritori dei neuroni specchio) si era praticamente trasformata in un caposaldo teorico. Di fronte a una tale potenza soverchiante, l'unico modo per sostenere idee alternative consiste nel far luce quanto più possibile sulle debolezze della teoria. Questo era esattamente l'obiettivo del mio articolo sugli «otto problemi» e in una certa misura è anche l'obiettivo di questo libro.

Va detto, però, che non me la cavo male neanche come falegname, o quanto meno so riconoscere una stalla ben costruita quando ne vedo una. Di conseguenza, Il mito dei neuroni specchio non è soltanto un esercizio di distruzione. I capitoli che seguono presentano numerose discussioni di spiegazioni alternative di ciò che fanno in realtà i neuroni specchio (cap. 8) e di come funzionano la comunicazione e la cognizione nel cervello (capp. 5-10).

Quando iniziai a occuparmi dei neuroni specchio, gli scettici (o per lo meno quanti si dichiaravano apertamente tali) erano pochi. Per esempio, all'incirca nel 2010 la voce di Wikipedia sui neuroni specchio conteneva ben tre frasi che riassumevano la mia critica degli «otto problemi» sotto il sottotitolo «critiche». Il punto è non tanto che l'unica voce di dissenso fosse la mia, ma solo che probabilmente ero l'«asino» più in vista. Oggi la pagina di Wikipedia contiene una parte intitolata Dubbi sui neuroni specchio che consta di sette capoversi e riassume le critiche di vari scienziati importanti di diverse discipline. Il dibattito internazionale sui neuroni specchio e sulla natura della cognizione umana oggi è più animato. I neuroni specchio non sono più come un tempo le rock star delle neuroscienze e della psicologia e, a mio modo di vedere, una descrizione più complessa e interessante in relazione alle neuroscienze della comunicazione e della cognizione incontra un favore crescente. Ma è meglio andare con ordine.

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Pagina 17

Nel 1988, a Parma, un gruppo di neuroscienziati guidato da Giacomo Rizzolatti iniziò a lavorare a un esperimento mirato a cercare di capire in che modo i neuroni della corteccia premotoria del macaco controllano l'azione di afferrare (si veda l'Appendice A per un'introduzione elementare all'organizzazione del cervello e per la terminologia relativa). L'équipe utilizzò il metodo di «registrazione di singole unità», in cui microelettrodi inseriti nel cervello misurano l'attività elettrica di singoli neuroni («unità») mentre l'animale esegue un dato compito. In maniera specifica, i microelettrodi raccolgono i potenziali d'azione, detti anche spike, che sono i segnali elettrici generati da un neurone per comunicare con altri neuroni. Possiamo pensare ai potenziali d'azione come agli elementi costitutivi del linguaggio dei neuroni e alla registrazione di singole unità come a un modo per intercettare questa conversazione. Il metodo è ben sperimentato - le ricerche che usano la registrazione di singole unità hanno portato a più di un premio Nobel - e spesso nella ricerca neurofisiologica sugli animali è considerato un esempio di eccellenza. È fallibile, tuttavia, in particolare in relazione all'interpretazione del contenuto del codice neurale - di ciò che rivelano i cambiamenti della frequenza di scarica riguardo alla funzione cellulare di elaborazione delle informazioni.

Quando l'équipe di Parma iniziò l'esperimento, uno studio condotto in quello stesso laboratorio aveva già mostrato che le cellule di una regione particolare del cervello del macaco chiamata F5 (area 5 del lobo frontale; si veda la figura) scaricavano più intensamente quando la scimmia afferrava qualcosa, spesso con una presa specifica: la risposta di alcune cellule era più intensa nel caso di una «presa di precisione» (una posizione del pollice e dell'indice che noi useremmo per prendere un acino), mentre altre scaricavano di più nel caso di una presa a piena mano (come per afferrare un'arancia), e così via. Le cellule parevano quindi codificare tipi specifici di prese di cui può avere bisogno la scimmia per afferrare un oggetto. Alcuni dati preliminari indicavano altresì che alcuni di questi neuroni dell'afferrare scaricavano, in aggiunta, anche quando la scimmia vedeva oggetti afferrabili.

Un punto interessante è che il tipo di presa «preferito» dalle cellule durante l'afferramento (vale a dire quello che provocava più scariche) e il tipo di oggetto preferito durante la visione tendevano a corrispondere; i neuroni della presa di precisione, per esempio, rispondevano soltanto in presenza di un oggetto piccolo. Ciò fece pensare che le configurazioni di scarica dei neuroni codificassero la relazione tra la forma dell'oggetto e il tipo di presa richiesto. Data questa osservazione, l'ipotesi di lavoro sui neuroni in F5 era che il gruppo di queste cellule rappresentasse una specie di vocabolario di possibili azioni motorie e che lo stimolo delle caratteristiche sensoriali degli oggetti selezionasse le azioni appropriate da questo vocabolario motorio. Per esempio, vedere un oggetto grande come una palla da tennis attiverebbe neuroni che codificano una presa con tutta la mano, mentre vedere un oggetto grande come un acino attiverebbe neuroni che codificano una presa di precisione.

L'idea che i neuroni in F5 potessero coordinare le informazioni visive sugli oggetti con programmi motori per afferrare era interessante e importante, ma per confermare l'ipotesi erano necessari altri dati. In particolare, la risposta di queste cellule dell'afferramento a informazioni visive sull'oggetto non era descritta in maniera completa. Una complicazione di ordine pratico era il problema di separare la risposta di una cellula alla vista dell'oggetto dalla risposta associata all'azione di afferrare immediatamente seguente. Poiché i due eventi - vedere e afferrare - presentavano una sovrapposizione temporale, era impossibile determinare quale fosse responsabile dei cambiamenti nella configurazione di scarica della cellula. L'équipe ideò un esperimento per superare questo problema.

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Pagina 25

Come nell'articolo del 1992, il gruppo di ricerca concludeva con una congettura formulata in maniera ancora più decisa riguardo al ruolo dei neuroni specchio nel linguaggio: «considerando l'omologia tra l'area F5 delle scimmie e l'area di Broca degli esseri umani, si è tentati di ipotizzare che nell'area di Broca esistano neuroni dotati di proprietà simili a quelle dei "neuroni specchio" delle scimmie, ma codificanti gesti fonetici, e che essi rappresentino il substrato neurofisiologico della percezione del linguaggio».

Qualche anno più tardi, nel 2002, Si rilevò la presenza di neuroni specchio all'esterno di F5, in una regione sensomotoria del lobo parietale della scimmia chiamata PF. Se si fossero scoperti per primi i neuroni specchio parietali, il legame con la parola forse non sarebbe stato altrettanto ovvio o importante. Le cose però andarono diversamente e al momento della scoperta dei neuroni specchio parietali il collegamento proposto tra i neuroni specchio di F5 nella scimmia, l'area di Broca negli esseri umani e la parola aveva ormai permeato l'intero settore. L'effetto è stato profondo. Se i neuroni specchio delle scimmie potevano risolvere la questione di come il cervello elabora i suoni linguistici, avrebbero potuto aprire la porta alla comprensione di una gamma più ampia di comportamenti umani. Alla fine degli anni novanta e per tutto il decennio successivo, la quantità di ricerche e di teorizzazioni sulla portata delle applicazioni umane di questi «piccoli miracoli», per citare Iacoboni, crebbe rapidamente. Come vedremo nel capitolo seguente, sembrava proprio che i neuroni specchio delle scimmie avrebbero rivelato i misteri della mente umana.

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Mentre proseguivano con grande vigore le ricerche sulle applicazioni teoriche fondamentali dei neuroni specchio (comprensione delle azioni, capacità linguistiche e verbali, lettura della mente, empatia e autismo), l'entusiasmo si diffuse in tutta la comunità scientifica. In poco tempo, i neuroni specchio furono chiamati in causa in relazione a una moltitudine di capacità, malattie e fenomeni umani, in alcuni casi in modo ragionevole, in altri meno. Sembrava che tutti saltassero sul carro del vincitore. Nel decennio successivo, nel getto continuo di pubblicazioni sulle riviste scientifiche i neuroni specchio sono stati tirati in ballo in relazione ai seguenti fenomeni:

    - Lettura labiale
    - Balbuzie
    - Schizofrenia
    - Comprensione dei verbi
    - Imitazione
    - Arti fantasma
    - Neuroriabilitazione
    - Ipnosi
    - Percezione erronea di collera nella musica
      di sassofonisti di jazz d'avanguardia
    - Orientamento sessuale
    - Vizio del fumo
    - Apprezzamento della musica
    - Opinioni politiche
    - Percezione di presenze
    - Riconoscimento delle espressioni emotive del volto
    - Obesità
    - Grado di erezione maschile
    - Disturbi psicopatici della personalità
    - Amore
    - Contagiosità dello sbadiglio
    - Leadership nel mondo degli affari
    - Consapevolezza dei propri stati emotivi
    - «La nostra reazione estetica all'arte, alla musica
      e alla letteratura, la dinamica degli spettatori e
      la resistenza ai movimenti totalitari di massa»
      [da un articolo pubblicato]
    - Comunicazione madre-neonato ed elaborazione delle emozioni
    - Percezione di emozioni comunicate a voce
    - Piacere di assistere a un evento sportivo
    - Sviluppo degli archetipi junghiani dell'inconscio
      collettivo e del sentimento di agentività
    - Isteria di massa
    - Abuso di farmaci
    - Favoritismo
    - Attaccamento madre-neonato
    - Efficacia della psicoterapia di gruppo
    - Valutazione del rischi
    - Sogni di deambulazione in pazienti affetti da paraplegia
      congenita
    - Sinestesia del dolore
    - Consapevolezza nei delfini

Va notato che questi esempi sono estratti soltanto da articoli contenenti «neuroni specchio» nel titolo o nell'abstract e presenti in PubMed, un database di pubblicazioni scientifiche sviluppato dal National Center for Biotechnology Information della US National Library of Medicine. Ecco alcuni titoli e citazioni che si ottengono cercando semplicemente «neuroni specchio» su Google:

    - Imparate a usare i neuroni specchio per influenzare le persone
    - Barack Obama ha accesso al vostro cervello [attraverso i neuroni specchio]
    - I neuroni specchio - che alcuni chiamano «neuroni del Dalai Lama» - ci
      obbligano a ripensare gli aspetti più profondi di noi stessi
    - I neuroni che hanno modellato la civiltà
    - Sesso = neuroni specchio!
    - Preghiera e neuroni specchio
    - I neuroni specchio gay fanno coming out
    - Dio ha creato gli esseri umani con questi neuroni specchio affinché la
      regola «non fare agli altri » fosse comprensibile a tutti
    - Insegnare e allevare i propri figli sono alcune delle attività umane
      che più dipendono dal corretto funzionamento dei neuroni specchio
    - Come Pinterest trae profitto dall'attività dei neuroni specchio

Tutte le conoscenze sui neuroni specchio si sono chiaramente diffuse ben al di là dei laboratori fino a entrare nella nostra vita quotidiana.

Prima di entusiasmarci troppo, è importante riconoscere che tutte queste generalizzazioni teoriche della funzione dei neuroni specchio si basano su due assunti. Il primo è la tesi che i neuroni specchio dei macachi siano alla base della capacità di quella specie di comprendere le azioni. Il secondo è l'idea che anche gli esseri umani abbiano un sistema specchio che assolve la stessa funzione. Questi assunti dipendono l'uno dall'altro. In realtà, come vedremo nel capitolo che segue, ciascuno poggia sull'altro in un modo piuttosto pericoloso, specie dato che, se il primo assunto non è corretto, il ragionamento che porta a considerare i neuroni specchio alla base di capacità umane quali ad esempio la parola, la lettura della mente e l'empatia crolla miseramente.

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Per capire per quale motivo i neuroni specchio non sono conformi all'organizzazione funzionale della corteccia cerebrale è necessaria una breve digressione su ciò che sappiamo attualmente di questa organizzazione. Prima però vorrei spiegare che cosa intendo per «funzionale» in questo contesto. La distinzione tra neuroanatomia, lo studio della struttura cerebrale nello stato statico, e neurofisiologia, lo studio del cervello in azione, è ben nota. A volte l'aggettivo «funzionale» è usato quasi come sinonimo di «fisiologico», come nel caso della MRI funzionale, che misura una parte della fisiologia del cervello, cioè le variazioni del flusso ematico, in contrasto con la MRI anatomica o strutturale.

Tuttavia il cervello non è solo anatomia e fisiologia, essendo fatto per eseguire una vasta gamma di compiti, o funzioni, come controllare la respirazione e i cicli sonno-veglia, percepire gli oggetti con la vista o l'udito, camminare, parlare e ricordare, per citarne alcune. Spesso si assume che il cervello realizzi varie funzioni eseguendo computazioni, un po' come i computer (torneremo su questo punto nel capitolo 6). Quando i neuroscienziati cognitivi parlano di organizzazione funzionale o di sistemi funzionali, si riferiscono ai diversi compiti che il cervello svolge e a come sono organizzati i sistemi, le reti o le aree cerebrali che partecipano allo svolgimento di questi compiti. Possiamo quindi parlare di anatomia funzionale, cioè della relazione tra varie funzioni e strutture anatomiche. Un esempio è l'affermazione che il sistema uditivo occupa il lobo temporale superiore, mentre il sistema visivo ha sede nel lobo occipitale (e in altre regioni). Qui ci concentriamo sull'organizzazione funzionale della corteccia cerebrale.

Nel corso degli ultimi due secoli abbiamo appreso che l'organizzazione funzionale della corteccia dei mammiferi non è una collezione di aree circoscritte, ciascuna responsabile di una funzione separabile dalle altre. Questo era il mito della frenologia, che immaginava che la corteccia fosse composta di decine e decine di isole funzionali e che ognuno di questi microscopici neuro-organi si dedicasse in maniera esclusiva a una data capacità o a uno specifico tratto. La frenologia era nel giusto riguardo alla non uniformità della corteccia dal punto di vista funzionale, ma aveva torto riguardo all'architettura neurale ad arcipelago. In realtà, i sistemi che partecipano a una data funzione sono organizzati in reti distribuite che coinvolgono decine e decine di sottoregioni interconnesse in comunicazione reciproca (il flusso di informazioni non è unidirezionale), che spesso interagiscono con altre reti funzionali (per esempio, senza la memoria il linguaggio non serve a niente). Un altro aspetto che abbiamo scoperto è che queste reti funzionali non sono prestabilite, ma sono organizzate in ampi flussi di elaborazione, superautostrade dell'informazione in parte isolate che condividono proprietà funzionali.

Probabilmente il lettore è a conoscenza di uno dei princìpi dell'organizzazione corticale, ovvero il fatto che l'emisfero sinistro è più logico, verbale e orientato al dettaglio, mentre l'emisfero destro è più creativo e passionale, spaziale e olistico. Anche questo è una specie di mito popolare, l'equivalente novecentesco della frenologia. Si basa sull'osservazione che i due emisferi non sono perfettamente simmetrici dal punto di vista funzionale. Nella cultura popolare, questa osservazione del tutto corretta è stata gonfiata a dismisura, generando l'idea che l'emisfero sinistro sia la versione neurale di un nerd che ama soltanto la matematica e la logica, mentre l'emisfero destro è l'artista creativo amante del divertimento. In realtà, dal punto di vista funzionale i due emisferi sono molto più simili di quanto possano essere due circuiti dello stesso emisfero. Per esempio, entrambi gli emisferi hanno sistemi visivi e uditivi. Con un'analisi approfondita, sarebbe possibile riuscire a individuare alcune lievi differenze tra il sistema sensoriale destro e quello sinistro; alcuni dati indicano che l'emisfero sinistro potrebbe essere superiore nell'elaborazione dei dettagli dell'ambiente sensoriale, mentre il destro potrebbe dare rilievo al quadro generale. Ma sono davvero sottigliezze in confronto alle differenze anatomiche e funzionali tra il sistema visivo e il sistema uditivo all'interno di un dato emisfero.

Oltre alle ovvie differenze tra sistemi sensoriali dello stesso emisfero, altre differenze nell'anatomia funzionale interessano tutti i sistemi. Un principio organizzativo importante è l'esistenza di due flussi di elaborazione, il «che cosa» ventrale e il «come» dorsale.

Il cervello deve svolgere due tipi fondamentali di compiti con le informazioni sensoriali: capire che cosa sta percependo e capire come agire basandosi su ciò che viene percepito.

[...]

Osservazioni simili hanno portato alla concezione, difesa soprattutto dagli psicologi Melvyn Goodale e David Milner, secondo la quale in realtà esistono due sistemi visivi, un sistema ventrale per la percezione (riconoscimento) e un sistema dorsale per l'azione. A pensarci bene, è quasi impossibile che sia altrimenti. Il riconoscimento e l'azione hanno necessità funzionali molto diverse. Per il riconoscimento, le informazioni visive devono entrare in contatto con codici neurali di ricordi immagazzinati del significato (o semantica) di un oggetto (è una tazza o un gatto?) e richiedono l'astrazione dai dettagli. Per l'azione, le informazioni visive devono entrare in contatto con i programmi motori per il controllo del corpo e ciò richiede un'analisi dettagliata dei particolari della scena visiva in relazione al corpo. Nella misura in cui i codici neurali sono diversi per la rappresentazione semantica astratta (il «che cosa») e per il controllo motorio (il «come»), i circuiti neurali per il riconoscimento e quelli per l'afferramento devono essere diversi.

In maniera analoga, se con la lente del vostro smartphone inquadrate un codice QR (un codice a barre bidimensionale) usando l'app macchina fotografica, l'input proveniente dal sensore appare sullo schermo come una configurazione di valori di intensità codificati a colori e conserva le informazioni su ombreggiatura, riverbero, alterazione e occlusioni dall'angolazione della foto. Se puntate il telefono sullo stesso codice usando una app per leggere codici QR, l'immagine viene elaborata in modo molto diverso. Una volta che il sensore ha fatto il suo lavoro, certe parti del codice vengono usate per trovare i bordi dell'immagine, altre per l'allineamento, altre per il formato (testo, collegamento a un sito web, caratteri cinesi) e altre per il contenuto vero e proprio; i dettagli dell'ombreggiatura, i punti più luminosi, l'orientamento, le alterazioni e le occlusioni sono scartati o corretti. Poi, invece di mostrare o immagazzinare l'immagine, i dati elaborati vengono usati per fare qualcosa, come stampare un testo o lanciare il browser e collegarsi a un sito. Lo stesso input è usato per fare operazioni molto diverse con risultati molto diversi. A tal fine sono necessari processi computazionali diversi. Un punto importante è che l'app macchina fotografica non funziona per leggere codici QR e il lettore di codici QR non funziona per riprodurre fotografie. Per quale motivo? Perché le computazioni sono fatte su misura per l'obiettivo, la funzione della app.

Nel cervello si ha la stessa situazione. Anche se la retina registra le stesse informazioni da una data tazza, quale che sia, i circuiti cerebrali (computazioni) che vengono coinvolti nella corteccia dipendono totalmente dalla neuroapp utilizzata dal compito in esecuzione. E in realtà la neuroapp di riconoscimento e la neuroapp di controllo motorio utilizzano circuiti diversi. Sono il che cosa ventrale e il come dorsale.

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Ora, finalmente, siamo in grado di capire come si collocano la cognizione incarnata — chiamata anche cognizione situata o fondata (sui processi sensomotori) — e la teoria dei neuroni specchio nell'ambito più generale della psicologia cognitiva. La cognizione incarnata sostiene essenzialmente che tutta la cognizione si riduce ai sistemi sensoriali e motori (compresa la «percezione interna», come le emozioni) e spesso viene fatta passare come un radicale allontanamento dalla concezione classica della cognizione e della mente suggerita da Neisser, Chomsky e dai loro contemporanei. Alcuni ricercatori hanno persino accennato a un possibile cambiamento di paradigma nello studio della mente/del cervello e chiamano questo movimento postcognitivismo. Il punto che lascia perplessi, tuttavia, è che la concezione «classica» da cui si allontanano i teorici della cognizione incarnata non è la psicologia cognitiva di Neisser, ma una visione diversa della mente in cui la cognizione è distinta dai processi sensoriali e motori e sta tra gli uni e gli altri — il cosiddetto sandwich classico:

La concezione classica della mente come un sandwich - diffusa in tutta la filosofia e le scienze empiriche della mente - vede la percezione come un input dal mondo alla mente, l'azione come un output dalla mente al mondo e la cognizione inserita tra le due.

Come alternativa a questa presunta concezione classica «a sandwich», i teorici della cognizione incarnata propongono un modello in cui la cognizione (di alto livello) è incarnata nei sistemi sensoriali e motori:

La prima e principale sfida è che la cognizione non può essere studiata come un modulo indipendente da altri moduli (sensoriali e motori), come suggerito dalla metafora del «sandwich cognitivo». La cognizione è invece strettamente collegata alla percezione e all'azione sensomotoria.

Questi approcci [incarnati] concepiscono la cognizione e il comportamento in funzione dell'interazione dinamica (accoppiamento) di un sistema incarnato che è inserito nell'ambiente circostante. In conseguenza della loro natura incorporata-incarnata, la cognizione e il comportamento non possono essere spiegati senza tenere conto dell'apparato percettivo e motorio che innanzitutto aiuta l'agente ad affrontare il mondo esterno, e per cercare di procedere in questo modo si deve tenere conto anche di questo mondo esterno. Ciò è direttamente in contrasto con il sandwich cognitivo.

C'è un'evidente confusione terminologica. La rivoluzione degli anni cinquanta sfondò gli ostacoli posti dai comportamentisti allo studio dell'organizzazione interna della mente e sostenne invece che tutte le funzioni mentali - percepire, agire, comunicare, pensare - sono il risultato dell'elaborazione delle informazioni. Neisser la definì (purtroppo) rivoluzione cognitiva. A distanza di decenni, i teorici della cognizione incarnata definiscono la cognizione, e la sua rivoluzione «classica» nella psicologia, in maniera conforme alla definizione colloquiale del termine, che si applica a funzioni mentali di livello superiore ed esclude i sistemi sensoriali e motori. La «concezione classica della mente come un sandwich» è pertanto un argomento fantoccio, un facile bersaglio per i ricercatori che si sforzano di mostrare che la cognizione non è distinta dai sistemi sensoriali e motori.

In questo contesto, il movimento della cognizione incarnata non è affatto una rivoluzione «postcognitiva» (o, più precisamente, postelaborazione delle informazioni): se vedere, sentire, percepire e agire comporta elaborazione delle informazioni e quindi cognizione nel senso di Neisser (un'affermazione relativamente non controversa), allora «fondare» la cognizione sui sistemi sensoriali e motori equivale a «fondare» la cognizione sulla cognizione.

Appena si inizia a esaminare il cervello, non si può ignorare il fatto che elabora informazioni. Non c'è neanche bisogno di considerare più di un singolo neurone. Un neurone riceve segnali di input da migliaia di altri neuroni, alcuni eccitatori, alcuni inibitori, alcuni più attivi degli altri. L'output del neurone non è una copia dei suoi input, ma riflette un'integrazione pesata dei suoi input. Il neurone realizza una trasformazione dei segnali neurali che riceve. I neuroni eseguono computazioni. Sono elaborazioni delle informazioni e hanno luogo in ogni singolo neurone e in ogni processo neurale, sensoriale, motorio o «cognitivo».

Oggi alcuni teorici vogliono spingere la cognizione ancora più all'esterno del cervello e nel mondo, come accennato nell'ultima citazione - come per fondare la cognizione sull'ambiente. Ecco un commento più diretto sull'argomento da parte degli stessi autori:

Esempi di applicazioni illuminanti nell'ambito del postcognitivismo comprendono usare carta e penna, contare sulle dita e disegnare diagrammi di Venn. Queste azioni ci permettono di scaricare il carico cognitivo nel mondo.

Nessuno dubita che le proprietà fisiche del mondo e del corpo siano importanti per la funzione cerebrale: dopo tutto, il cervello si è evoluto per affrontare proprio questo ambiente e quindi ovviamente la forma delle operazioni mentali è influenzata dal mondo e dal corpo e sfrutta ciò che vi è disponibile. Altrettanto importante, tuttavia, è riconoscere che non possiamo spingere la spiegazione del comportamento completamente fuori dal cervello. Ormai lo sappiamo, il comportamentismo non funziona. Per poter usare l'ambiente per «scaricare la cognizione», inoltre, è necessario avere innanzitutto le qualità mentali per inventare la scrittura, contare e riconoscere che le dita della mano possono rappresentare numeri, raggruppare le informazioni in insiemi e rappresentare graficamente le relazioni tra insiemi. C'è una ragione per cui gli scimpanzé non scrivono, non contano sulle dita e non disegnano diagrammi di Venn per terra.

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Ora torniamo ai neuroni specchio, che presentano una forte somiglianza, un'aria di famiglia, con il movimento della cognizione incarnata.

Incarnazione, simulazione e neuroni specchio

La tesi che «noi comprendiamo l'azione poiché nel nostro cervello si attiva la sua rappresentazione motoria» è una teoria della comprensione delle azioni che considera la simulazione come il meccanismo fondamentale e implica un sistema «periferico» alla base di un'operazione cognitiva di livello superiore. Non c'è da meravigliarsi del grande sostegno reciproco tra la letteratura sulla cognizione incarnata e quella sui neuroni specchio. I neuroni specchio sono spesso citati come chiara esemplificazione neurofisiologica del principio fondamentale dell'incarnazione e almeno uno degli scopritori dei neuroni specchio (Gallese) oggi è un attivo promotore delle idee di incarnazione in relazione alla funzione dei neuroni specchio.

Anche se oggi tra i teorici dei neuroni specchio e i teorici dell'incarnazione c'è un grande amore, non è un'unione priva di tensione.

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È uno stratagemma che abbiamo già visto. Per parafrasare la critica mossa da Chomsky a Skinner:

Questo espediente [teorico] è tanto semplice quanto vano. Poiché di simulazioni ne esistono quante ne vogliamo [...] possiamo rendere conto di un'ampia classe di operazioni cognitive complesse in termini di teorie dell'incarnazione facendo appello alla simulazione. La parola «simulazione», tuttavia, ha perso tutta la sua oggettività con questo uso. Le simulazioni non sono più operazioni semplici; sono risospinte nelle complessità della cognizione di ordine superiore. [...] Da questi esempi, che abbondano, è chiaro che parlare di simulazione nasconde semplicemente la ritirata completa nella psicologia cognitiva computazionale, astratta.

Forse questa è un'analisi un po' troppo severa; sapere che dovremmo cercare rappresentazioni concettuali astratte nel sistema sensoriale e nel sistema motorio può contribuire a farci sviluppare modelli nuovi e migliori del modo in cui i concetti sono immagazzinati e impiegati nel cervello. Sarebbe un progresso e sono pienamente d'accordo con l'idea di esplorare questa possibilità. Non è corretto, tuttavia, lasciar intendere che rinunciare alla questione di come comprendiamo le azioni facendo appello a un meccanismo di rispecchiamento o di simulazione risolva il problema. Non è vero. Non fa altro che passare la palla a un'altra squadra.

Anche se non sappiamo ancora esattamente quale sia l'aspetto dell'altra squadra, il capitolo che segue ne presenta alcuni giocatori.

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Con tutto ciò non voglio dire che la capacità di agire nel mondo non dia alcun contributo alla percezione e quindi alla comprensione. Al contrario, l'azione contribuisce in misura notevole. Al livello più elementare, senza la capacità di muovere gli occhi, la testa e il corpo, dal punto di vista percettivo saremmo dominati e dipendenti da tutto ciò che per caso accade direttamente al centro del nostro campo visivo. L'udito dipende meno dal movimento, ma comunque trae vantaggio dalla capacità di modificare la posizione delle orecchie. La maggior parte delle sensazioni tattili è il risultato diretto di movimenti che portano il nostro corpo in contatto con gli oggetti. In breve, la percezione è molto attiva.

Quest'ultimo punto è stato sostenuto da James Gibson, uno dei più importanti psicologi del Novecento, secondo il quale dobbiamo considerare la percezione nel suo habitat naturale e non in artificiose condizioni di laboratorio. Per Gibson, uno scienziato della percezione visiva, ciò significava studiare la visione nel contesto dell'azione. In realtà, Gibson sosteneva che nel mondo reale il confine tra percezione e azione è incerto, addirittura indistinguibile. Non vediamo oggetti, ma opportunità — che chiamava affordances — per agire. Non vediamo sedie, ma opportunità di sederci. Non vediamo tazze, ma opportunità di afferrare e bere. Lo scopo della percezione, secondo Gibson, è proprio permettere [afford] l'azione. Com'è ovvio, potremmo ribaltare la questione e dire che lo scopo dell'azione è generare sensazioni più desiderabili: alleviare la fatica, calmare la sete e così via.

Oggi i lavori di Gibson sono popolari tra i teorici della cognizione incarnata e dei neuroni specchio perché egli insisteva ad abbattere le barriere tradizionali tra i domini della cognizione e sottolineava il ruolo dell'azione nella percezione. Non dovremmo però confondere il fatto che l'azione è una parte importante della percezione con l'idea che le rappresentazioni motorie siano l'unica base della comprensione percettiva. Percorrere a piedi il bordo del Gran Canyon amplia senza dubbio la percezione e la comprensione di quel luogo, ma ciò non significa che codifichiamo neuralmente la nostra esperienza del Gran Canyon sotto la forma di movimenti delle gambe, rotazioni della testa e movimenti degli occhi. L'azione amplia in maniera cruciale la portata della percezione, ma non la determina.

[...]

Il punto della questione è che i teorici dei neuroni specchio, benché tra percezione e azione vi sia realmente un'associazione stretta come sostengono, mettono il carico interpretativo, la semantica, nel posto sbagliato.

La storia naturale delle teorie motorie della percezione riflette questo errore: esse iniziano tirando in ballo programmi motori di basso livello e poi vengono trascinate di nuovo verso livelli superiori di astrazione via via che si accumulano prove contrarie. La teoria motoria della percezione del linguaggio iniziò come affermazione che le codifiche motorie per il controllo dei gesti articolatori sono responsabili della percezione dei suoni linguistici. Di fronte a risultati in netto contrasto con questa tesi, i fautori della teoria la modificarono un poco e sostennero che a svolgere il lavoro percettivo non sono programmi motori di basso livello ma «gesti deliberati» più astratti. E allora ci si deve domandare: che cos'è un gesto deliberato? È l'intenzione di muovere la bocca in un modo particolare o l'intenzione di produrre un particolare suono? Le ricerche sul controllo motorio nella produzione del linguaggio ci dicono che l'alternativa corretta è la seconda, che gli obiettivi degli atti linguistici sono acustici. Astraendo dai particolari motori, quindi, ci si ritrova ben presto nei sistemi sensoriali.

Le tesi sui neuroni specchio hanno seguito una traiettoria simile. All'inizio, era la simulazione dei movimenti stessi attraverso neuroni specchio congruenti a permettere la comprensione. Ora l'enfasi è sui neuroni che codificano «obiettivi» motori astratti in maniera del tutto indipendente da come si realizzano al livello motorio. Di nuovo dobbiamo domandarci: che cosa sono questi obiettivi? Si tratta di movimenti particolari (stendi il braccio, apri la mano) o di stati sensoriali (la mano è vicina all'oggetto e la forma della presa è in accordo con la forma dell'oggetto)? La discussione sul ruolo cruciale dei sistemi sensoriali nel guidare l'azione induce a credere che siano stati sensoriali.

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Pagina 170

Come riassumere tutto ciò? È una situazione che confonde. In queste pagine ho sostenuto che i sistemi motori non rappresentano la nostra comprensione del mondo, quindi neanche la nostra comprensione delle azioni. Nella prima parte di questo capitolo, ho cercato di illustrare come i sistemi sensoriali siano assolutamente fondamentali per dare scopi al sistema motorio: forniscono i bersagli per le azioni e un feedback determinante sulle conseguenze delle azioni. Ciò suggerisce che per scoprire la base neurale della comprensione dovremmo rivolgerci ai sistemi sensoriali. Però è altrettanto ragionevole credere che i sistemi di conoscenza concettuale astraggano da tutti i dettagli sensoriali, e persino dalle modalità sensoriali. Dobbiamo elaborare una teoria che trascenda i sistemi sensoriali e motori, il che ci conduce a un modello classico «a sandwich» dell'organizzazione concettuale. Tuttavia, come abbiamo visto nel capitolo precedente, è probabile che questa posizione sia troppo forte; alcuni dettagli sensomotori influiscono chiaramente sulla nostra comprensione e sul nostro modo di ragionare sul mondo, quindi abbiamo bisogno di una teoria che sia almeno parzialmente «fondata».

Non pretendo di sapere come il cervello rappresenta ed elabora la conoscenza concettuale delle azioni o di qualsiasi altro genere di informazioni — i filosofi e gli scienziati ci lavorano da secoli senza aver risolto il problema — ma credo che inserendo questi problemi ín un quadro di riferimento più ampio dell'organizzazione del cervello possiamo per lo meno vedere i punti essenziali di una soluzione.

Questo quadro generale comprende due princìpi di organizzazione che sono stati temi sempre presenti nella storia delle neuroscienze. Uno è il principio dell'organizzazione gerarchica del sistema nervoso. L'altro riguarda i due diversi usi delle informazioni sensoriali da parte del cervello, discussi nel capitolo 4: per il controllo immediato dell'azione (il come) e per la comprensione (il che cosa). Li prendiamo in esame uno alla volta.

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Pagina 237

Distruggere la stalla

La teoria dei neuroni specchio alla base della comprensione delle azioni — con le sue incursioni nel linguaggio, nell'empatia, nella teoria della mente, nell'autismo e in altri settori — ha avuto delle belle soddisfazioni. A partire dagli anni novanta, quando i teorici si arrampicarono su una scala di deduzioni che portava dalle proprietà delle risposte dei neuroni specchio ad alcuni dei problemi più ardui della cognizione umana, la stragrande maggioranza delle ricerche sui neuroni specchio si è concentrata — come fa tuttora — non sui neuroni specchio dei macachi, ma sulle applicazioni della teoria dei neuroni specchio agli esseri umani. Gran parte di questi lavori continua a presupporre che i neuroni specchio dei macachi siano alla base della comprensione delle azioni.

Molti ricercatori non si accorgono, tuttavia, che nel frattempo una serie di scossoni probabilmente ha fatto cadere la scala di deduzioni. Le ricerche sugli esseri umani mostrano che la capacità di comprendere le azioni, che si tratti di linguaggio, gesti, espressioni del volto o movimenti di serpenti o uccelli, non dipende dalla capacità di eseguirle con il proprio sistema motorio. È stata scoperta (o, se volete, riscoperta) una spiegazione più semplice del comportamento dei neuroni specchio: l'associazione sensomotoria allo scopo di scegliere l'azione. Un semplice meccanismo di simulazione, inoltre, non può spiegare in maniera adeguata comportamenti umani complessi come il linguaggio, la comprensione, la teoria della mente, l'imitazione e l'autismo.

Perché la teoria è diventata tanto popolare? Aveva tre caratteristiche particolarmente attraenti. Innanzitutto, la semplicità. Si poteva spiegare in poche parole: «capiamo un'azione perché nel nostro cervello viene attivata la sua rappresentazione motoria». In secondo luogo, la teoria prometteva di estendere questa semplicità di spiegazione a molti problemi complessi. Da ultimo, si basava su risultati fondamentali della neurofisiologia animale e non soltanto forniva un meccanismo per la cognizione umana, ma rivelava anche una traiettoria evolutiva del suo sviluppo. Sembrava che i neuroni specchio avessero aperto una nuova via per arrivare a comprendere la mente, una via che offriva una spiegazione più semplice rispetto alle teorie allora dominanti.

In quella semplice spiegazione, tuttavia, si nascondeva una grande complessità. I neuroni specchio non risuonano sempre insieme all'azione. Come fanno a «sapere» quali azioni simulare e quali lasciar perdere? Da dove viene questa comprensione? Se la risonanza dei neuroni specchio è la base del linguaggio umano, perché i macachi non parlano? Se è la base dell'imitazione, perché i macachi non imitano come fanno gli esseri umani? Se è la base dell'empatia, della cognizione sociale e di tutte le capacità umane, perché i macachi non agiscono di più come noi? Deve essersi evoluto qualcosa che ora fa sì che il sistema specchio umano si comporti in maniera diversa dal sistema specchio dei macachi. È la materia oscura dell'universo dei neuroni specchio.

Negli ultimi cinquant'anni questa «materia oscura» è stata studiata nell'ambito della psicologia cognitiva, dalla linguistica e di altri settori collegati e si sono fatti non pochi progressi. Le ricerche prodotte da questi approcci «tradizionali» suggeriscono che il sistema specchio dei macachi e quello degli esseri umani si comportano in maniera diversa perché le app neurali computazionali o di elaborazione delle informazioni a cui sono collegati sono diverse. Il sistema specchio umano è collegato a reti che permettono una comprensione concettuale complessa, il linguaggio, la teoria della mente eccetera. Anche il sistema dei macachi è collegato a un sistema di elaborazione delle informazioni formidabile, però diverso da quello umano. Da questa prospettiva, ciò che vediamo quando osserviamo il comportamento del sistema specchio è il riflesso dei flussi di elaborazione delle informazioni a cui è collegato.

Abbiamo già percorso una strada simile. I comportamentisti utilizzavano meccanismi molto semplici (associazione e rinforzo) per spiegare i comportamenti umani complessi. Eliminando la mediazione della mente tra ambiente e comportamento, tuttavia, in definitiva non si otteneva la necessaria potenza esplicativa. La teoria della risonanza dei neuroni specchio non è proprio comportamentismo, ma i gradi di separazione non sono molti poiché la teoria «sottolinea [...] la supremazia di un accoppiamento diretto tra l'osservazione e l'esecuzione di azioni». Il concetto di «accoppiamento diretto» elimina quel genere di operazioni a cui normalmente si potrebbe attribuire il ruolo di mediatrici della relazione tra osservazione e sistemi di azione, come classificare l'azione, riconoscerne l'importanza per il comportamento, interpretarla in un contesto, e così via. La conseguenza di questa mossa è una perdita di capacità esplicativa. La tesi dell'accoppiamento diretto operato dai neuroni specchio porta all'impossibilità di spiegare come fanno i neuroni specchio a sapere quando rispecchiare. Per trovare la spiegazione dobbiamo quindi rivolgerci al «sistema cognitivo», il che ci riporta al punto di partenza: davanti a una mente complessa dietro alla cortina della spiegazione basata sui neuroni specchio delle funzioni mentali complesse.

Non sono insensibile al richiamo della semplicità. Noi scienziati ci sforziamo di arrivare alla teoria più semplice che spieghi il maggior numero di fatti. È così che misuriamo il successo. Agli inizi, i neuroni specchio sembravano essere l'equivalente teorico di un supereroe: usavano un'unica, semplice, capacità che conferiva loro un potere straordinario su tutte le altre teorie e tutti gli altri domini cognitivi. Chi non ama i supereroi? Un'analisi più attenta, però, rivela che la singola capacità dei neuroni specchio, pur essendo importante, ha bisogno di una schiera di altri supereroi per essere in qualche modo utile.

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Pagina 252

Prevedo anche un graduale riassorbimento della teoria della cognizione incarnata in una teoria computazionale della mente più «fondata» sui processi neurali. Ciò accadrà appena riconosceremo che la computazione non deve coinvolgere operatori matematici rappresentati negli ordini più elevati della mente, ma viene realizzata a scale grandi e piccole da reti di neuroni, dai microcircuiti della retina o del midollo spinale alle reti fortemente interattive, orchestrate da un CEO (Cerebral Executive Officer) neurale nella corteccia prefrontale. Il cervello, naturalmente, continuerà a eseguire processi di simulazione o rispecchiamento, ma in futuro questi termini saranno sostituiti da descrizioni del contenuto delle computazioni che indicano.

Il gruppo di Parma ha costruito una stalla usando soltanto metà del legname. Si è concentrato sulle cellule che mostravano una stretta congruenza tra l'azione osservata e l'azione eseguita, escludendo le cellule che mostravano una risposta non di tipo specchio (tu-fai-questo, io-faccio-quello). Ha sottolineato la centralità del sistema motorio nella cognizione escludendo i sistemi sensoriali, i sistemi multimodali di alto livello e l'architettura cerebrale basata su due flussi. Il risultato è stato una stalla da set di Hollywood, che appariva perfetta solo se osservata da una certa prospettiva. Se si va a guardare dietro, o vi si entra, risulta evidente che è soltanto una facciata. Alcune parti della facciata, tuttavia, come le caratteristiche di associazione sensomotoria relativa alle azioni, sono molto attraenti e possono essere riciclate nel progetto di ristrutturazione della stalla attualmente in corso nei laboratori di tutto il mondo. Inseriti nel contesto di una struttura più equilibrata e complessa, i neuroni specchio avranno senza dubbio un ruolo nei nostri modelli della base neurale della comunicazione e della cognizione.

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