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Conoscere il cervello: i neuroni specchio

I neuroni specchio rappresentano un tipo di cellula senso-motoria localizzata nel cervello che si attiva quando un individuo compie un'azione o osserva un altro individuo che esegue la stessa azione.

conoscere il cervello i neuroni specchioIn poche parole, questa tipologia di neuroni “rispecchiano” le azioni degli altri. I neuroni specchi sono interessanti per lo studio di determinati comportamenti sociali come l'empatia e l'imitazione, e possono fornire una spiegazione meccanicistica per la cognizione sociale.

Piccole popolazioni di neuroni specchio sono state rintracciate in aree cerebrali di scimmie, umani e uccelli.

Nel cervello del macaco, tali aree comprendono l'area F5 della corteccia frontale inferiore (corteccia premotoria ventrale) ed il lobulo parietale inferiore.

Queste due aree cerebrali lavorano insieme e ricevono input dalle aree coinvolte nell'elaborazione percettiva del movimento, come ad esempio il solco temporale superiore.

Negli esseri umani, i neuroni specchio che si scaricano durante l'esecuzione e la percezione delle azioni sono stati identificati in varie parti del cervello, inclusi nella corteccia frontale mediale e nella corteccia temporale mediale.

Tipologie di neuroni specchio

Si possono distinguere diversi tipi di neuroni specchi, che tra loro possono essere “strettamente congruenti” e “ampiamente congruenti”.

I neuroni strettamente congruenti rappresentano circa il 30% dei neuroni specchio localizzati nell'area F5 e si attivano quando si deve eseguire un'azione particolare, come afferrare un oggetto con il pollice e l'indice (presa di precisione) o quando si osserva lo stesso movimento.

I neuroni ampiamente congruenti rappresentano invece circa il 60% dei neuroni specchio nell'area F5, e vengono scaricati su una gamma più ampia di movimenti durante l'osservazione.

Ad esempio, un neurone ampiamente congruente può scaricare durante una presa di precisione e scaricare indipendentemente dal tipo di presa durante l'osservazione.

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Funzioni dei neuroni specchio

E' stato suggerito che i neuroni specchio forniscono una comprensione semplice e diretta dell'azione. Il meccanismo di mirroring, o rispecchiamento, potrebbe consentire alle persone di comprendere le azioni degli altri simulando le azioni osservate attraverso l'uso del proprio repertorio di azioni.

La scoperta che i neuroni specchio non scaricano quando una scimmia osserva azioni manuali che non sono dirette verso un oggetto (azione intransitive) mostra che questa comprensione sembra essere limitata alle azioni dirette sugli oggetti.

Tuttavia, l'oggetto a cui è diretta l'azione non ha bisogno di essere visibile perchè i neuroni specchio scarichino. Se la scimmia osserva qualcuno afferrare un oggetto che è nascosto dalla sua vista, i neuroni specchio scaricano allo stesso modo come se l'oggetto non fosse nascosto.

Quindi, sapere che un'azione è diretta su un particolare oggetto è sufficiente per innescare lo scarico dei neuroni specchio. Sebbene la maggior parte degli studi sui neuroni specchio si siano concentrati sulla percezione dell'azione del dominio visivo, vi sono prove che alcuni neuroni specchio rispondono anche al suono.

I neuroni scaricano non solo quando la scimmia vede un'azione, ma anche quando sente un suono che normalmente accompagna una particolare azione. Negli esseri umani la scarica di neuroni specchio in relazione agli stimoli uditivi ha portato a ipotesi sul coinvolgimento di tali neuroni nell'evoluzione del linguaggio.

Negli essere umani l'attivazione dei neuroni specchio avviene non solo per le azioni dirette agli oggetti, ma anche per le azioni intransitive, come la danza.

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La misura in cui tali aree cerebrali sono attivate attraverso l'osservazione dipende dall'esperienza dell'osservatore nell'eseguire l'azione osservata. Ad esempio, utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI), i ricercatori hanno scoperto che i ballerini hanno mostrato maggiore attivazione nella corteccia premotoria osservando il balletto rispetto a quando si osservava una danza in stile arti marziali che non era loro familiare (capoeira).

Allo stesso modo, i ballerini di capoeira hanno mostrato maggiore attivazione osservando la loro danza rispetto a quando osservavano altri tipi di balletti.

Il rispecchiamento negli umani è stato anche implicato nell'imitazione e nell'apprendimento imitativo. Numerosi studi di risonanza magnetica hanno mostrato un'attivazione più elevata nel sistema di rispecchiamento quando un'azione osservata doveva essere imitata più tardi rispetto a quando è stata osservata senza l'intenzione di imitare.

Nell'uomo l'apprendimento imitativo richiede probabilmente funzioni cognitive di livello superiore oltre al sistema a specchio, dato che altri primati, in particolare i macachi, non imitano anche se possiedono neuroni specchio.

Oltre alla comprensione e all'imitazione delle azioni, la previsione delle azioni degli altri sembra essere una funzione sottostante il rispecchiamento. La corrispondenza tra azioni percepite ed il proprio repertorio di azioni nell'osservatore può consentirgli di assumere meccanismi motori predittivi per anticipare ciò che l'attore osservato farà dopo.

Ad esempio, osservando qualcuno che lancia una freccia sul bersaglio, la funzione di mirroring può consentire all'osservatore di prevedere dove atterrerà la freccia.

Alcuni ricercatori hanno proposto che i neuroni specchio svolgono un ruolo importante nell'empatia, nell'evoluzione del linguaggio e nell'attribuzione dello stato mentale, portando alla controversa affermazione che l'autismo è un disordine del sistema dei neuroni specchio.

Altri ricercatori ritengono che i neuroni specchio non sono così speciali e che la loro funzionalità copra abilità generali dei neuroni. Un contributo importante a tale dibattito potrà indubbiamente provenire dai biologi evoluzionisti che stanno studiando i meccanismi di mirroring in specie diverse dagli umani e dalle scimmie.

 

A cura della Dottoressa Giorgia Lauro

 

 

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