I neuroni specchio… 30 anni dopo!

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Cosa sono i neuroni specchio?

I neuroni specchio sono una classe di neuroni motori che si attiva involontariamente quando un individuo esegue un’azione finalizzata, oppure osserva semplicemente la stessa azione finalizzata, compiuta da un altro soggetto.

In quali specie sono stati osservati i neuroni specchio?

Sono stati osservati negli esseri umani, ma anche nei primati e negli uccelli.

Perché si chiamano così?

Perché questi neuroni “rispecchiano” la medesima azione, sia quando la compie il soggetto in prima persona, sia quando la osserva negli altri.

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Quando sono stati scoperti?

Sono stati scoperti tra gli anni ottanta e novanta del XX secolo da un gruppo di ricercatori dell’Università di Parma (coordinato da Giacomo Rizzolatti e composto da Luciano Fadiga, Leonardo Fogassi, Vittorio Gallese e Giuseppe Di Pellegrino). Questi studiosi vevano 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 veniva 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.

Accadde che mentre uno sperimentatore prendeva una banana in un cesto di frutta preparato per esperimenti, alcuni neuroni della scimmia che stava osservando la scena reagirono, anche se la scimmia non si era mossa. Questo fece capire che quei neuroni non si attivavano solo per le proprie funzioni motorie, ma anche osservando qualcun altro che compiva l’azione motoria.

Come è stata accolta questa scoperta dalla comunità scientifica?

Molto bene. Il così detto  “sistema specchio” è stato utilizzato anche per spiegare funzioni cognitive complesse, come l’acquisizione del linguaggio, la teoria della mente o l’empatia. Il  tema continua ancora a suscitare intense discussioni tra gli scienziati. Non sono, in ogni caso, mancate critiche:  alcuni studiosi che l’hanno definita “la scoperta più sopravvalutata dalla psicologia”, anche se poi sono stati smentiti da nuove ricerche con mezzi più avanzati. I più ottimisti hanno invece dichiarato che i neuroni specchi avrebbero fatto per la psicologia “quello che il DNA ha fatto per la biologia”. Oggi si ritiene che questa scoperta costituisca un punto di non ritorno nelle neuroscienze sociali e psicologiche.

Dove sono stati localizzati questi neuroni specchio?

Nella scimmia sono stati localizzati nella circonvoluzione frontale inferiore e nel lobo parietale inferiore.

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Nell’essere umano questi neuroni sono localizzati in aree motorie e premotorie, nell’area di Broca e nella corteccia parietale inferiore. In particolare si trovano:

• nella porzione rostrale anteriore del lobo parietale inferiore;
• nel settore inferiore del giro pre-centrale;
• nel settore posteriore del giro frontale inferiore;
• in un’area anteriore del giro frontale inferiore;
• nel solco temporale superiore;
• nella corteccia pre-motoria dorsale.

Studi compiuti con la risonanza magnetica funzionale (fMRI), la stimolazione magnetica transcranica (TMS) e l’elettroencefalografia (EEG), hanno dimostrato che esiste la medesima sincronia fra azione e osservazione.  Tali neuroni si attivano, ad esempio, anche nelle persone che hanno amputazioni o plegie degli arti, nel caso di movimenti degli arti, o anche in soggetti ipovedenti o ciechi: per esempio, basta il rumore dell’acqua versata da un recipiente all’altro può attivare, anche nell’individuo non vedente, i medesimi neuroni che si attivano in chi esegue l’azione del versare l’acqua.

 

Dr. Giuliana Proietti Tel. 347 0375949
Dr. Walter La Gatta Tel. 348 3314908

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A cosa servono questi neuroni?

Possono essere utili per la comprensione delle azioni di altre persone e quindi nell’apprendimento attraverso l’imitazione. Si tratta dunque di un comportamento bio-sociale, ad un livello che precede la comunicazione linguistica e orienta le relazioni inter-individuali, che sono poi alla base dell’intero comportamento sociale.

I neuroni specchio sono in grado di distinguere fra azione compiuta o osservata in altri soggetti?

Si, perché l’intensità della scarica dei neuroni specchio è significativamente diversa durante l’esecuzione dell’atto, rispetto alla semplice osservazione dell’atto.

A che punto è la ricerca oggi?

Dopo anni di dibattito sull’origine e le funzioni dei neuroni neuronali, i ricercatori hanno finalmente raggiunto un accordo di base riguardo al coinvolgimento delle regioni cerebrali dei neuroni specchio nella percezione delle azioni motorie, nella discriminazione del linguaggio umano e nelle risposte imitative. Studi recenti condotti su diverse specie, dagli uccelli agli esseri umani, hanno rivelato che oltre ai neuroni specchio propriamente detti, vi sono diversi tipi di cellule in molteplici aree cerebrali motorie, sensoriali ed emotive che formano un “meccanismo specchio” più complesso e flessibile di quanto si pensasse originariamente.

Una delle controversie centrali rimaste riguarda l’origine ontogenetica dei neuroni neuronali, cioè se siano innati o forgiati dai processi di apprendimento: i neuroni specchio potrebbero essere, infatti, un semplice sottoprodotto di altri meccanismi neurofisiologici di base, come l’apprendimento associativo sensomotorio pavloviano.

Fino a quando non saranno disponibili prove di singoli neuroni nelle prime fasi di sviluppo, l’ ontogenesi dei neuroni rimarrà una questione aperta. L’imitazione neonatale, cioè la capacità del neonato di riprodurre i gesti facciali osservati, è stata oggetto di accesi dibattiti come potenziale prova di un meccanismo innato. Tuttavia, è innegabile che l’esperienza sensomotoria precoce abbia un ruolo strumentale nel sintonizzare le strutture cerebrali correlate al sé sul comportamento degli altri, forse ancor prima della nascita, rendendo improbabile che qualsiasi prova sperimentale diretta possa mai risolvere questo problema in modo conclusivo.

Un numero crescente di prove mostra che le aree del cervello umano che servono alla pianificazione e all’esecuzione delle azioni hanno un ruolo anche nella percezione e previsione delle azioni degli altri. Infatti, quando i soggetti assistono all’azione di un altro, possono o emulare fedelmente l’azione osservata o evitare di farlo, o eseguire un’azione complementare o alternativa.

 

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E’ stato confermato il legame fra neuroni specchio ed empatia?

Si. Numerose prove indicano che le regioni del cervello umano coinvolte nel controllo e nella regolazione delle emozioni si attivano anche quando si assiste alle manifestazioni emotive degli altri. Studi che utilizzano una varietà di approcci hanno fornito prove solide del fatto che una rete che comprende l’ amigdala. l’ insula e la corteccia cingolata  ha un ruolo nell’espressione, nell’esperienza e nella percezione di manifestazioni emotive facciali e corporee.

In conclusione, cosa si può dire, 30 anni dopo, sui neuroni specchio?

Trent’anni dopo la loro scoperta, si può dire che i neuronì specchio hanno svolto un ruolo di trasformazione in diverse discipline, stimolando la creazione di nuove direzioni di ricerca, influenzando anche le tendenze di quelle già esistenti, dalla ricerca di base sugli animali alle neuroscienze cognitive e sociali umane. In effetti, un ampio numero di prove conferma il coinvolgimento delle regioni motorie frontali nell’elaborazione di un’ampia gamma di manifestazioni corporee correlate ad altri,  espressioni facciali,  voci e aspetti sociali  e interazioni comunicative. Questo significa che l’impatto della scoperta originale dei neuroni specchio potrebbe aver favorito un interesse senza precedenti per i substrati neurali della percezione sociale, anche al di fuori della letteratura specifica.

Negli ultimi 15 anni, la ricerca innescata dalla scoperta dei neuroni specchio ha favorito un dialogo fruttuoso tra le neuroscienze e le discipline umanistiche. La ricerca ha interessato il campo delle arti visive, del cinema e della finzione narrativa. Si è visto che anche l’esperienza estetica include meccanismi fisiologici indiretti come quelli che mediano la cognizione sociale nella vita reale, rivelando una dimensione corporea.

In conclusione, si può dire che i neuroni specchio rappresentino una pietra miliare nelle neuroscienze sociali e cognitive, con un’impressionante capacità di aprire nuove strade di ricerca, promuovere applicazioni traslazionali e costruire ponti tra le neuroscienze e le altre discipline umanistiche.

Dr. Giuliana Proietti

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Fonte principale:

Science Direct