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Prigionieri delle neuroscienze
Psicologia cognitiva e neuroscienze (Università degli Studi di Catania)
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PRIGIONIERI DELLE NEUROSCIENZE
CAPITOLO 1
PER COMINCIARE: QUALCHE PAROLA SUI METODI E LE TECNICHE
Il cervello non è una scatola nera del quale si possono conoscere solo input e output.
Fin dai tempi degli Egizi (o ancora prima) l’anatomia può avvalersi di ricerche postmortem e di quelle sugli animali. L’invenzione del microscopio facilitò tale ricerca.
LA NEUROPSICOLOGIA E I SUOI STRUMENTI
La neuropsicologia sperimentale si basa sullo studio di funzionameni normali
(mancinismo, diferenze sessuali), a diferenza della clinica, che invece si occupava di
patologie del sistema nervoso centrale (pazieni con lesioni cerebrali o
deterioramento cogniivo).
La neuropsicologia si avvale di alcuni test per studiare i processi cogniivi (atenzione,
memoria, linguaggio,ecc…). I test psicometrici, in una prima fase, cercavano segni di
“organicità” alla base di malfunzionameni delle funzioni cerebrali atraverso criteri
di discriminazione tra soggei normali e patologici. Tali test furono il Bender Gestalt
(test perceivo-motorio) e il Rorschach (test proieivo).
Furono fai passi avani nella localizzazione delle singole aività cerebrali e nelle
diferenze fra gli emisferi, ma era diicile vedere cosa fa il cervello mentre il soggeto
svolge una determinata azione. Si dovevano inietare delle sostanze nel cervello per
osservarne l’efeto e ricostruire così il funzionamento della parte interessata. Per
scoprire l’interazione tra le pari la psicologia della Gestalt si avvalse
dell’isomorismo tra mente e realtà esterna, ma ciò non era sostenuto da prove
empiriche. Una soluzione arrivò da tecniche più innovaive: il Brain mapping
funzionale, i Potenziali evocai e i Potenziali evento-correlai (ERP) che estendono lo
studio rispeto al tradizionale EEG, la PET mediante perfusione con tracciante
radioaivo, la SPECT (tecnica tomograica di imaging mediante raggi gamma), ma
sopratuto dalla neuroradiologia con le tecniche di “neuro-imaging”  MRI
(risonanza magneica), f MRI (risonanza magneica funzionale) che aggiunge allo
studio della morfologia quello della funzionalità dal vivo. La risonanza magneica
funzionale misura l’aività emodinamica del cervello, mentre l’EEG e derivai
misurano l’aività eletrica dei neuroni: aspei che dovrebbero essere integrai.
Altra nuova tecnica è la DTI che valuta le connessioni tra le aree cerebrali mediante
la misurazione delle direzioni della difusione dell’acqua nelle diverse zone; così è
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possibile realizzare una carta “tratograica” che rappresenta le ibre neurali e le loro
connessioni. La VBM invece evidenzia alterazioni anatomiche anche minime con lo
studio della materia grigia e bianca. L’integrazione delle tecniche mirate alle
connessioni cerebrali cosituisce la nuova froniera del brain imaging. Queste
tecniche si avvalgono di mezzi eletrici, chimici e recentemente anche oici.
COSA CERCARE: DOVE, O COME (PERCHE’)?
Per sapere come e perché avvengono alcuni fenomeni bisogna studiare
l’organizzazione complessiva delle varie funzioni.
Secondo dopoguerra, psicologo D. Hebb: “Ciò che si accende insieme, insieme
funziona”, logica associazionista  lavoro in rete degli assembrameni neuronali.
Da qui deriva il conceto di “rete neurale” che oggi cosituisce un mezzo per simulare
le connessioni tra le varie pari del cervello per produrre esii comportamentali,
cogniivi ed emoivi. Oggi la simulazione si spinge ino ad ambiziosi progei di
ricostruzione del cervello, come l’Human Connectona e Human Brain.
Scheda 2:
Changeux, libro “L’uomo neuronale”: ribadiva trenta anni fa già l’idenità tra stai
mentali e stai isiologici e isico-chimici del cervello, risolvendo il dilemma
mente/corpo; le “funzioni” della mente (instabili e dinamiche) non si possono
disinguere dalle struture (stabilizzate), se non per temporalità diverse. Anche se
conoscere la strutura non ci permete di conoscere la funzione. Ribadiva, inoltre,
l’importanza dei fatori geneici e dell’apprendimento e commentava amaramente
l’abuso di psicofarmaci, derivani proprio da quella visione.
L’oica sperimentalista riprende il pensiero di Democrito e Spinoza, secondo cui gli
uomini valutano le cose secondo la disposizione del loro cervello. Ne deriva il riiuto
della diferenza tra culturale (scienze umane) e naturale (scienza sperimentale)
CAPITOLO 2
L’ERRORE DI CARTESIO (E DI MOLTI DOPO DI LUI…)
La disinzione tra materia oggeivabile e realtà non materiale è presente in dai
tempi di Cartesio che disinse res cogitans (anima) da res extensa (corpo). Alcuni
criici di Cartesio sostennero che ciò che esiste è corporeo e la mente ne è solo una
manifestazione (materialismo radicale, fondato sulla nuova scienza galileiana); altri
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criici della posizione dualisica cartesiana arrivarono ad un immaterialismo radicale,
come quello del vescovo Berkeley e del successivo idealismo.
DALLA SEPARAZIONE MENTE-CORPO ALLA “EMBODIED COGNITION”
Damasio, nel suo libro “l’errore di Cartesio”, evidenzia che il ricongiungimento delle
due pari avviene tramite il riconoscimento delle emozioni, che, insite nel corporeo,
non sono separate dal pensiero ma ne cosituiscono un elemento fondamentale sul
piano biologico e funzionale. Corporeità ed emozioni sono intrinsecamente connesse
nel fondare la consapevolezza e cosituiscono la base del passaggio dal sé
elementare al sé cosciente. I “marcatori somaici”, equivaleni emozionali di
esperienze cui corrisponde una traccia corporea, funzionano da incenivi o da
deterreni rispeto all’azione passando atraverso la coscienizzazione dello stato
emoivo.
Anche Edelman si è posto il problema di riunire le due pari, sfatando anche il mito
della somiglianza tra mente e calcolatore. La teoria della mente deve dimostrare
come le funzioni cerebrali si sviluppano in armonia con le funzioni corporee, come si
arriva alle forme di categorizzazione perceiva e concetuale, della memoria e della
coscienza, in cui le funzioni più evolute soppiantano quelle primiive: è il cosiddeto
“darwinismo neuronale”.
Una volta chiarito che la mente non è semplicemente il cervello, bisogna dire pure
che non c’è mente senza cervello e senza corpo in generale, perché è tuto il corpo
che interviene nel pensiero. Le teorie della mente “embodied” (incorporata)
sostengono le reciproche inluenze fra i sistemi isici e motori e la cogniività.
LA MENTE ESTESA
Innaismo chomskiano: la strutura della mente ha bisogno dei rappori con
l’ambiente esterno per metere in ato ciò che ha già in potenza, ad esempio le
struture linguisiche. Vygotskij invece intendeva la mente come enità radicalmente
sociale e storica, dando già importanza alle relazioni sociali e storiche che il corpo
intraiene con l’ambiente. Si arriverà a dire che la mente si estende ino a
comprendere elemeni esterni, le “impalcature” che ne integrano e ampliano le
capacità interne.
CAPITOLO 3
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LA FUNZIONE EVOLUTIVA DELLE EMOZIONI
Da Darwin in poi, passando per il darwinismo neurale di Edelman a arrivando alla
neuroscienza afeiva, abbiamo riconosciuto la funzione evoluiva delle emozioni
nelle diverse specie.
LA NEUROSCIENZA AFFETTIVA
Gli studi di Broca, Papez e Mac Lean sul sistema limbico (ipotalamo, ippocampo e
amigdala, corteccia cingolata, insula) sostennero il ruolo delle emozioni
nell’inluenzare l’atenzione, la moivazione e i ricordi. In paricolare, di recente sono
stai scoperi i ruoli dell’amigdala nell’aivazione emoiva e nella socializzazione, e
dell’insula nel disgusto e nelle relazioni interpersonali.
La neuroscienza afeiva ha ribadito il ruolo essenziale dell’emozione negli
apprendimeni che caraterizzano l’esistenza. Panksepp ha rilevato i principali sistemi
emoivi, analoghi nelle diverse specie di mammiferi:
-
ricerca di sensazioni ed esperienze
paura in risposta a pericoli isici
rabbia per irritazione o simoli disturbani
desiderio di provare piacere
cura come senimento di accudimento
dispiacere o dolore
gioco
Il sé esplica il modo in cui gli afei vengono elaborai nel cervello. La neuroscienza
afeiva integra i meccanismi neurobiologici, connessi con le emozioni, con le
sensazioni e la consapevolezza di esse, che derivano da una mente estesa in
coninua interazione con la realtà esterna.
GESTIRE LE EMOZIONI O CANCELLARLE DALLA MEMORIA?
La memoria di un’emozione può non coincidere con l’emozione stessa: pazieni con
danni nelle aree tronco encefalico- amigdala e ipotalamo- cortecce inferiori
(diminuzione capacità decisionali e perdita di coscienza) possono ricordare
l’esperienza dell’emozione ma senza percepire cogniivamente l’emozione stessa.
Rimuovendo centri specializzai per l’emozione, quindi, si perdono anche funzioni
cogniive essenziali e si dissociano emozione e memoria, che in condizioni normali
sono connesse.
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Studio College a Londra (primo studio longitudinale in tempo reale sulla valutazione
dell’umore e delle emozioni, non basandosi su ricordi): le emozioni posiive
proteggono il cuore, abbassano il livello degli ormoni dello stress e diminuiscono il
rischio di morte.
Ma non tute le emozioni sono posiive. Quelle negaive, secondo la psicoanalisi,
potevano essere rimosse dalla coscienza e depositate nell’inconscio, ma
successivamente potevano comunque manifestarsi, se non elaborate in modo
adeguato. Le teorie cogniivo-comportamentali propongono tratameni mirai a
cambiare ideazioni e reazioni associate ad esse.
Studio Università di Toronto: individuando i neuroni responsabili
dell’immagazzinamento dei ricordi traumaici e spiacevoli, si possono eliminare alla
radice  inducendo un evento traumaico sui topi e distruggendo successivamente i
neuroni dell’amigdala laterale, i topi cancellarono i ricordi negaivi.
Una componente dell’eliminazione del ricordo negaivo è la rimozione dei recetori
AMPARs nell’amigdala: eliminando queste proteine, si cancella la memoria
dell’evento traumaico.
Studio su “Nature Neuroscience”: le paure sono associate a suoni, immagini e
sensazioni elaborate dalla corteccia cerebrale e scaturiscono dalle percezioni
sensoriali. Se si interviene sul processo di formazione della paura si può ostacolare la
stabilizzazione del ricordo della paura.
Ma c’è il rischio che tale uso dei dai neuroscieniici induca apprendimeni negaivi
anziché eliminarli, così come Watson con il piccolo Albert.
L’uso mirato di sostanze interviene sulla stabilizzazione di un’emozione: l’inalazione
del neuropepide Y diminuisce l’efeto dello stress, ma tali studi sono stai fai su
topi, non sugli umani.
Sperimentazione Università di Montreal (su 33 volontari): se si blocca l’ormone dello
stress con un farmaco (metyrapone  riduce il corisolo, il principale ormone dello
stress) si riduce l’intensità di un ricordo emozionante e doloroso. I volontari
ricordavano solo le pari emoivamente neutre, dunque il farmaco agisce
seleivamente, interferendo solo sui ricordi traumaici.
Studio 2013: ideniicai 20 geni implicai nella memorizzazione di eveni stressani e
possibile uso di un anistaminico per indurre una riduzione del richiamo alla
memoria delle esperienze negaive. D. Sweat afermò che è possibile cancellare i
ricordi mediante farmaci, ma lo studio è condoto solo su topi.
In passato si usava, poche ore dopo un trauma, il propanolo, che deprime l’aività
dell’amigdala (importante per le componeni emoive della memoria), per prevenire
le conseguenze dello stress post-traumaico, ad es. un grave incidente o un
atentato. Ma quando si trata di farmaci, bisogna considerare l’eica. Non tui
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assumerebbero il farmaco per scopi adeguai, basta pensare all’dea di voler
dimenicare una delusione amorosa.
ORMONI BUONI PER TUTTE LE EMOZIONI
Ossitocina: implicata nell’apprendimento, nell’ansia, nella percezione del dolore
(allevia sensazione di dolore), nella regolazione dell’appeito, nelle relazioni sociali
(ataccamento, comportamento sessuale, senimento di ailiazione e iducia); per
questo è deinita “ormone dei legami umani” o “dell’amore”. Uno studio ha collegato
l’incremento di ossitocina con l’ataccamento amoroso romanico e l’ansia da
separazione. Essa è connessa anche all’intensità ed eicienza dell’aività sessuale:
iniezioni di tale sostanza incrementano le aività sessuali nei topi, ma un’eccessiva
dose provoca sazietà e inibisce il comportamento sessuale.
Un’alterazione dei livelli di ossitocina comporta interazioni sociali non posiive, ad es.
l’aggressività, e interferisce sull’apprendimento e sulla memoria.
È importante che il suo uso sia adatato ad un contesto adeguato, cioè deve
aumentare i comportameni di iducia verso bersagli aidabili, non verso quelli
imprevedibili dei quali è normale e isiologico provare paura e ansia. Cancellare o
ridurre queste emozioni può essere rischioso poiché l’ansia e la paura sono anche
difese importani per l’adatamento e l’evitamento dei pericoli.
Vasopressina: incide sul desiderio e sull’atrazione sessuale e anche sulla stabilità di
coppia.
SOSTANZE FURBE PER RENDERE IL CERVELLO EMOTIVO
Si è difuso l’uso di “smart drugs”: composi di origine vegetale o sinteica con
vitamine e principi aivi come la taurina, la sinefrina, gli simolani xaninici con
efei psicosimolani. Gli simolani xaninici si usano per preparare esami diicili,
sostenere lunghe ore di guida, per aumentare prestazioni isiche o cogniive. Lo NZT
aumenta la memoria a breve e lungo termine, facilita i nuovi apprendimeni e
migliora il sistema immunitario.
PARTECIPARE ALLE EMOZIONI DEGLI ALTRI
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Sistema neuronale “specchio”: i neuroni delle aree motorie (lobi parietali e aree
premotorie) si aivano sia quando eseguiamo un’azione sia quando si vede un altro
seguire la stessa azione.
Sistema “di valutazione”: le aree della ricompensa (corpo striato, corteccia mediale
prefrontale) contribuiscono a determinare il valore -posiivo o negaivo- di un
elemento osservato e ad aivare reazioni di ricerca o riiuto.
Quesi due sistemi permetono di acquisire la consapevolezza dell’altro, ponendo le
basi della teoria della mente. Inoltre, essi interagiscono insieme e questo spiega
come il comportamento non verbale basi a propagare il desiderio senza la necessità
di una comunicazione esplicita ed intenzionale. Basi pensare agli studi di
neuroeconomia e neuromarkeing.
CAPITOLO 4
GRATIFICAZIONE EMOTIVA E DIPENDENZA DAL PIACERE
È noto già da tempo che il sistema dopaminergico risponde a simoli graiicani
primari, come il cibo o il sesso, a simoli secondari, come il denaro, e a graiicazioni
sociali, come osservare gli altri che condividono le loro opinioni o ricevere lo sguardo
da un membro del sesso opposto. Anche il piacere della self-disclosure (comunicare
agli altri le proprie esperienze) è legato a questo sistema.
Altra fonte di graiicazione sono le endorine, prodote dall’ipoisi, deinite “ormoni
della felicità” che riducono lo stress isico e psicologico e facilitano il sistema
immunitario.
Bisogna disinguere la dipendenza da sostanze, da comportameni (gioco d’azzardo)
e quella da persone o situazioni. Inoltre, comportameni di dipendenza e
comportameni compulsivi condividono meccanismi psicologici e neuronali diversi
ma in parte sovrapposi, per cui è complesso trovare il conine tra normale ricerca di
graiicazione e la patologia.
COME NASCONO LE DIPENDENZE PATOLOGICHE DA SOSTANZE?
L’ALCOLISMO DEL MOSCERINO FRUSTRATO
Le cause biologiche della dipendenza sono i geni ereditai, il metabolismo da essi
dipendeni e l’inluenza dei neurotrasmeitori. In paricolare, è stato individuato il
gene (Gabrb1) connesso all’alcolismo; un difeto del gene provoca una risposta di
preferenza per una soluzione alcolica piutosto che per l’acqua (studio su topi).
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Studio Università San Francisco su moscerini di laboratorio: essere respini
sessualmente aumenta l’inclinazione a bere alcol? I moscerini maschi sessualmente
graiicai hanno ali livelli di neuropepide F e assumono poco alcol, il contrario
avviene nei moscerini riiutai.
Nell’uomo il corrispeivo neuropepide Y è ridoto in coloro che sofrono di disturbo
da stress post-traumaico o depressione, condizioni che facilitano l’assunzione di
alcol. La modiicazione dei livelli cerebrali del neuropepide Y potrebbe inibire il
comportamento di dipendenza, ma la sua manipolazione non è afato semplice
perché è presente in tuto il cervello e regola l’ansia, il sonno e l’alimentazione.
DIPENDENZE SENZA SOSTANZE: IL BISOGNO DI APPAGARSI TRAMITE LA
RETE O I GIOCHI
Si trata di forme di dipendenza molto difuse, quali il gambling o gioco patologico,
una forma di patologia sociale con rilevani conseguenze economiche e psichiche. I
criteri per deinire una addicion sono:
- salienza, che implica un coinvolgimento dominante nella vita quoidiana
- modiica dell’umore in posiivo durante l’uso e negaivo durante l’asinenza
- tendenza alla ricaduta anche dopo lunghi periodi di remissione
Uno studio del 2013 ha rilevato che la imidezza e l’insoddisfazione sono preditori
signiicaivi della tendenza all’uso eccessivo di giochi in internet, ma non nella ricerca
di materiale pornograico. Il tempo trascorso on line è preditore di entrambi. Altri
studi hanno concluso che la dipendenza pornograica aiva gli stessi meccanismi
cerebrali della dipendenza da alcol o droghe.
Uno studio sulla dipendenza dai videogiochi ha evidenziato il maggiore sviluppo, in
adolesceni che fanno uso regolare (non eccessivo) di videogame, di un “centro di
ricompensa” nel cervello, in paricolare il corpo striato. Questa zona si aiverebbe
quando si provano esperienze graiicani. D.Kuss della Internaional Gaming
Research Unit ha confermato la somiglianza con diversi ipi di addicion che
condividono un decremento dell’aività dopaminergica. Successivamente, ha
aggiunto che il ipo di gioco, il contesto e il suo signiicato sono fatori signiicaivi nel
determinare il conine tra gioco normale, eccessivo e addicion vera e propria.
La dipendenza è spesso in comorbidità con altri disturbi: ansia, stress, depressione,
scompensi psicoici.
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Le tecnologie “posiive” rispondono a inalità di ipo edonico, eudemonico
(sostenere le persone nel realizzare aività coinvolgeni e di auto-realizzazione),
interpersonale (migliorare i rappori).
CAPITOLO 5
“BISOGNI SPECIALI” E PSICOBIOLOGIA
Tra i bisogni che si possono presentare in paricolari momeni del ciclo evoluivo ci
sono i disturbi speciici di apprendimento (DSA) e i bisogni educaivi speciali (BES).
Queste aipicità vanno disinte dalla disabilità vere e proprie.
L’AUTISMO
Nelle persone con auismo il sistema dei neuroni specchio si aiva in modo
deicitario rispeto ai soggei con sviluppo ipico.
Teoria degli specchi infrani: i deicit sociali dell’auismo sono riconducibili ad un
anomalo funzionamento del sistema mirror, che non permete di rispecchiarsi
nell’altro. Ma da cosa dipende tale caivo funzionamento?
L’auismo potrebbe dipendere dal fallimento dei processi di apoptosi neuronale
(morte cellulare programmata) che avviene nella prima fase del neurosviluppo in
dalla gestazione. Uno studio dell’Università San Diego in California ha scoperto che la
corteccia prefrontale dei bambini auisici presenta il 67% in più dei neuroni rispeto
ai soggei normali. Mentre nel terzo trimestre della gravidanza la metà di quesi
neuroni viene normalmente eliminata con il processo di apoptosi, nell’auismo ciò
non avviene.
Gli studi di D. Geschwind di Los Angeles hanno scoperto una base geneica speciica
per questa sindrome: una variante geneica nel cromosoma 7, una signiicaiva
associazione con la Contacin Associated Protein-Like2 (CNTNAP2), deputata anche
al linguaggio.
Altri studi (italiani  Verpelli) hanno rilevato il coinvolgimento di geni diversi
connessi all’aività del sistema immunitario o al mantenimento della plasicità
sinapica: geni IL1RAPL1 (Interleuchin-1 Receptor Accessory Protein Like 1) e
SHANK3. Queste copy number variants (CNVs) sono state scoperte in sequenze
geneiche di famiglie dello Utah con auismo.
Studio “murino” (su topi che presentano comportameni ripeiivi, alterata
comunicazione e ridota interazione sociale): la causa dell’auismo sarebbe la perdita
del ruolo di alcune proteine, le neuroligine, deputate all’aività sinapica, che, in
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eccesso, stabiliscono un’iperconnessione che provoca nei topi i disturbi ipici
dell’auismo.
Nell’auismo possono entrare in gioco anche altri fatori, come gli anicorpi materni:
uno studio dell’Università in California ha scoperto che l’esposizione prenatale a
speciiche combinazioni di anicorpi causa cambiameni nel cervello del feto che
danneggiano il comportamento e lo sviluppo, provocando una forma di auismo
deinita MAR (Maternal Anibody Related).
Ma secondo alcuni studi condoi negli Stai Unii possono incidere anche fatori
ambientali, quali l’inquinamento atmosferico (gas di scarico).
In Italia i tratameni farmacologici autorizzai comprendono il Risperidone o il
Meilfenidato.
DISTURBI DI APPRENDIMENTO E DEL LINGUAGGIO
Studio di J. Hopkins su topi: il gene FoxP2 controlla la proteina del gene Srpx2 (aiuta
le connessioni tra le cellule nervose che permetono di apprendere) e così inluenza
la formazione del linguaggio. Se viene bloccata l’aività del Srpx2, i topi sviluppano
un minor numero di neuroni. Il gene potrebbe essere implicato anche nell’auismo,
in quanto i soggei auisici hanno spesso problemi di linguaggio.
Un recente studio italiano (Menna) ha individuato una proteina, l’Eps8, la cui
carenza causa deicit di apprendimento e memoria nell’auismo e nel ritardo
mentale.
La proteina Arc risulta fondamentale per la plasicità sinapica e il consolidamento
della memoria.
PSICOBIOLOGIA DELLA DISLESSIA
I fatori di rischio biologici per i disturbi speciici di apprendimento:
-
due o più anestesie generali dopo il parto, prima del quarto anno di vita
sesso maschile, circa 2,5 volte maggiore rispeto alle femmine
familiarità (cromosoma 15 e 6), genitore afeto da dislessia
esposizione prenatale alla cocaina
Fatori di rischio per ritardi nelle abilità di calcolo e letura, ma senza disturbi di
apprendimento:
- esposizione al fumo materno durante la gravidanza
- basso peso alla nascita e/o prematurità.
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Alcuni studi hanno dimostrato che la qualità dell’educazione genitoriale e
dell’insegnamento modera l’efeto dei geni.
IPERATTIVITA’
L’ADHD è una sindrome che si manifesta con diicoltà di atenzione e concentrazione
e di controllo degli impulsi e del livello di aivazione. Il soggeto è incapace di
regolare il comportamento in funzione del tempo e di rispondere in modo adeguato
alle richieste dell’ambiente. Le nuove tecniche di ricerca neurobiologica hanno
consenito di evidenziare anomalie struturali e funzionali nella corteccia
prefrontale, gangli della base, corpo calloso e cervelleto. Tali anomalie possono
spiegare i deicit nelle funzioni esecuive, atenzione, moivazione e controllo
motorio e temporale. Con le tecniche di neuroimaging il focus si è spostato dai danni
cerebrali alla disfunzione dei circuii di neurotrasmeitori: la dopamina è coinvolta
nelle funzioni atenive e il suo livello adeguato è indispensabile per la regolazione
dell’impulso nervoso. Nelle persone con ADHD il livello di dopamina è inferiore,
sopratuto nelle regioni frontali, determinando una soto-aivazione coricale, che
viene compensata con il comportamento iperaivo: ipotesi confermata dai farmaci
simolani. Inoltre, la corteccia frontale e alcuni nuclei della base (aree importani
nella regolazione della funzione motoria e del comportamento) sono più piccoli nei
bambini con ADHD.
Studio Università di Bergen: i igli di madri careni di serotonina sono a rischio di
sviluppare ADHD, indipendentemente dai propri genoipi. Probabilmente
interagiscono fatori sia geneici sia ambientali.
Studio Università di Cardif: lo studio è il primo a trovare prove direte che l’ADHD è
un disturbo geneico; l’analisi genomica di 366 bambini tra i 5 e i 17 anni con ADHD
ha mostrato un incremento di CNV (delezioni o duplicazioni di trai cromosomici,
conosciute come variani in numero di copie) nei soggei ADHD, in paricolare in
soggei con disabilità intelleive. Nello speciico, nel gruppo ADHD è stato
riscontrato un eccesso di duplicazioni sul cromosoma 16p13.11.
È bene ricordare che in tui i disturbi dell’apprendimento, del linguaggio, di
iperaività sono implicai fatori non solo innai ma anche appresi o indoi da
condizioni ambientali nelle prime fasi dello sviluppo (ciò vale anche per la dislessia e
il disturbo opposiivo-provocatorio, associai spesso all’ADHD). Alle componeni
geneiche si aggiungono le condizioni sociali e isiche del bambino, fatori prenatali,
perinatali o traumaici (l’esposizione al fumo e alcol), basso peso alla nascita,
malaie infeive, trami cranici postnatali. Incidono anche altre condizioni come cibi
con colorani o conservani.
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Dal 50% all’80% dei bambini con ADHD presentano un miglioramento clinico se
usano farmaci appropriai: il meilfenidato, che ha un’azione bloccante sui
trasportatori di dopamina e noradrenalina e simola il rilascio di dopamina, e
l’atomoxeina, che determina un aumento di noradrenalina e dopamina nella
corteccia prefrontale.
Il futuro della ricerca dovrebbe concentrarsi sull’integrazione di diverse discipline per
facilitare la diagnosi e migliorare il tratamento.
IL RISCHIO DI NASCERE PREMATURI
Una molteplicità di variabili inluiscono dalla nascita al momento della valutazione.
Uno studio ha confrontato la prestazione scolasica all’età di 5 anni di bambini nai a
termine, quasi a termine, tardo pre-termine, moderato pre-termine e forte pretermine, concludendo che gli efei della nscita prematura sono poca cosa rispeto
ad altri fatori di rischio e che la nascita pretermine è associata con scarso
apprendimento all’età di 5 anni. La valutazione è basata su scale molto generiche e
compilate da insegnani diversi, per cui non conosciamo l’atendibilità dei risultai.
Con la difusione delle tecniche di neuroimmagini il confronto tra nai a termine e
pretermine avviene alla nascita, valutando lo sviluppo delle aree cerebrali e traendo
inferenze sulle evoluzioni future sul piano psicologico. Uno studio in un college di
Londra ha evidenziato che lo sviluppo del cervello è interroto in uno stadio
importante per la maturazione, in paricolare nella corteccia e nelle aree che
governano le funzioni cogniive, emoive, di socializzazione.
Se simolato in modo appropriato (ad esempio, interazione afeiva-taile materna)
e/o atraverso praiche manipolatorie mirate (ad es. il massaggio), il cervello del
prematuro può innescare meccanismi di plasicità neuronale di autoriparazione.
SUI “BISOGNI SPECIALI” E LA LORO BIOLOGIA
Per formulare il piano educaivo individualizzato bisogna conoscere la causa remota,
valutare analiicamente le funzioni careni e quelle posiivamente aivate, il
supporto dell’ambiente, i processi cogniivi, emozionali e relazionali che vanno
simolai per disabilitare le funzioni disadaive e abilitare quelle adaive. È
importante una collaborazione tra neuroscienziai, psicologi ed esperi in didaica
per studiare le applicazioni possibili dei dai delle ricerche, evitare di sotovalutare le
terapie farmacologiche e coinvolgere le famiglie dei bambini.
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CAPITOLO 6
IL PRIMATO DELLA GENETICA?
Mentre i geneisi afermano che tuto è determinato dall’ereditarietà, le posizioni
degli ambientalisi ci dicono che tui gli uomini nascono come una “tabula rasa” su
cui l’educazione e l’addestramento scrivono il desino di ognuno. Esempio della
prima posizione è il mancinismo, partendo dagli studi sui gemelli ino a quelli sul
genoma esteso, che hanno portato a risultai contrastani: la varianza geneica è
poligenica e lo sviluppo della lateralità manuale deriva da una mescolanza tra
inluenze geneiche, ambientali e di pressione culturale. Un esempio opposto è
quello dell’atribuzione delle cause delle malaie mentali esclusivamente alle
inluenze familiari e ambientali, ignorando le vulnerabilità geneiche.
I GENI PER INVECCHIARE, BENE O MALE
In Sardegna sono moli gli ultracentenari rispeto al resto del mondo e si veriica una
parità fra centenari uomini e donne, mentre altrove il rapporto è sbilanciato a favore
delle donne. Si è cercato di spiegare tale longevità, riferendosi a cause ambientali,
sociali e geneiche. Uno studio del 2010 su Science (Sebasiani) ha evidenziato un
modello di 150 polimorismi a singolo nucleoide che sono prediivi
dell’invecchiamento estremo; inoltre, il 90% dei centenari può essere raggruppato in
19 cluster formai da diverse combinazioni di polimorismi o proili geneici (geneic
signature  irma geneica). Sanchez, invece, riiene di aver individuato un gene
responsabile dell’invecchiamento patologico, si trata di una variante del gene che
regola il BDNF, conosciuto per le sue associazioni con ansia e depressione; esso
favorisce il declino cogniivo, correlato alla riduzione dell’ippocampo, implicato nella
memoria e nel ragionamento spaziale. Una possibile azione geneica è ipoizzabile
anche nell’Alzheimer.
Ma per invecchiare bene anche l’aività sociale è importante, come dimostrato da
una ricerca condota a Chicago da James: gli anziani socialmente più aivi, che
frequentano centri sociali e luoghi di aggregazione, hanno un declino cogniivo
molto meno marcato e meno probabilità di sviluppare una demenza, rispeto a
coetanei che vivono uno spazio di vita ristreto sul piano delle relazioni sociali.
Dunque, sia il buon invecchiamento che quello con deterioramento sono
condizionai in parte geneicamente, in parte dall’ambiente (epigeneica).
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GENI PER DIVENTARE AMICI, GENI PER AMARE, GENI PER DIVORZIARE
In base alla teoria della “somiglianza geneica”, il genoipo di una persona può essere
prediivo del genoipo dei suoi partner e amici, in quanto si tenderebbe a
massimizzare il proprio benessere scegliendo di stare con persone geneicamente
aini. Il polimorismo Taq1A del gene DRD2, implicato nel sistema dopaminergico,
inluisce sulla scelta di amici geneicamente simili. Però tale ainità geneica vale
solo in alcuni ambieni sociali e su di essa incidono anche disuguaglianze
economiche e razziali (Boardman, 2012).
Pare esistano inluenze geneiche sulla propensione a sposarsi (studi di Johnson,
2004): prove empiriche dimostrano che le persone sposate se la cavano meglio dei
loro coetanei celibi in moli aspei relaivi al successo nella vita; quesi beneici
possono essere spiegai da una sorta di auto-selezione e la propensione a sposarsi
può essere ereditata ed, inoltre, il legame fenoipico tra personalità e propensione a
sposarsi è inluenzato geneicamente.
Studio Università di Boston (Jersket, 2012): la causa dei divorzi può essere ricondota
in parte alla geneica.
Studio di D’onofrio: c’è un alto rischio di instabilità matrimoniale in igli di genitori
divorziai, atribuito a cause geneiche e ambientali.
MASCHI E FEMMINE, TRA DESTINI GENETICI E SOCIALI
Sono state rilevate alcune diferenze tra uomini e donne: i primi hanno maggiore
velocità e resistenza isica, aggressività, preferenza manuale, capacità di
elaborazione visuo-spaziale e matemaiche; le donne sarebbero superiori nelle
competenze linguisiche e comunicaive, nella cura dei piccoli, nell’ansia, stress e
depressione e nell’espressione delle emozioni. Gli uomini sono tendeni alla
sistemaizzazione, le donne all’orientamento empaico. Quali sono le cause di tali
diferenze?
- Ormonali: diversa esposizione ad androgeni o estrogeni nella fase prenatale;
- Evoluzioniste: sviluppo di funzioni diverse in base ai diversi ruoli sociali, in
dalla preistoria;
- Socioculturali: stereoipi e pressioni dei mass media.
A una maggiore interconnessione funzionale nel cervello femminile fra gli emisferi,
corrisponde nei maschi una maggiore comunicazione fra le aree anteriori e
posteriori di entrambi gli emisferi. Nel primo caso sono favorite le funzioni verbali e
intuiive, nel secondo le abilità spaziali e il controllo motorio.
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Studio di Swabb e Zhou: ci sono diferenze anatomiche nel cervello dei transessuali
geneicamente maschi, che mostrano caraterisiche più simili a quelle femminili;
probabilmente l’idenità di genere è il risultato di un’interazione tra il cervello in fase
di sviluppo e gli ormoni sessuali. In uno studio recente si è visto che i maschi
desiderosi di essere femmine hanno una quanità e dimensione di neuroni in INAH-3
(più piccolo nei maschi omosessuali a confronto di quelli eterosessuali) simili a
quelle delle donne.
È bene ricordare che l’ideniicazione col proprio genere biologico e con ciò che la
cultura riiene appropriato è ainente al soggeto, mentre l’atrazione per persone di
genere diverso o uguale al proprio riguarda l’oggeto della sessualità. Essere maschi
o femmine è determinato geneicamente, ma la cultura ha la sua parte nel ridurre o
ampliicare le diferenze.
Lo sviluppo psicologico dei due generi sessuali è inluenzato dall’interazione tra
l’individuo e l’ambiente culturale in cui vive:
- i diversi messaggi culturali a disposizione del bambino/a
- le risposte dei genitori ai igli e le aività proposte e censurate a seconda del
sesso
- le categorizzazioni cogniive ed emoive tramite le quali gli insegnani tratano
i bambini/e
- gli ateggiameni e pregiudizi dei coetanei che criicano i compagni che si
comportano in modi ritenui non appropriai al genere.
Anche il corredo biologico gioca un ruolo: sembra che una maggiore o minore
presenza di testosterone renda i bambini meno o più inluenzabili dall’ambiente, e
dunque alle simolazioni educaive.
Oggi si condivide l’approccio integrato bio-sociale: le diferenze biologiche tra maschi
e femmine innescano uno schema di predisposizioni, che nel tempo subiscono
trasformazioni, dovute all’interazione con fatori storici e culturali.
VERSO UNA GENETICA FAI-DA-TE
Alcune società ofrono geni anche su internet, a prezzi modici. È possibile sfrutare
diverse opportunità: igli adoivi alla ricerca delle proprie origini, curiosi che cercano
di incrociare passato e futuro, partner in cerca delle origini geneiche dell’anima
gemella, ipocondriaci in cerca di conferme geneiche delle malaie… Il rispeto della
privacy non è garanito, pensando al fato che gli esami possono essere efetuai
prelevando campioni minimi, saliva o capelli, per cui il fai da te è uno dei rischi più
grandi di oggi.
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GENETICA, EPIGENETICA, PLASTICITA’… QUALE FUTURO VIENE DAL
PASSATO?
La malaia di Alzheimer è provocata dall’alterazione di una proteina (APP), portando
alla formazione di una sostanza tossica, la b-amiloide.
Studio Università Svezia: c’è una connessione tra stress vissuto in età adulta e
deterioramento cogniivo; lo stress aumenterebbe il livello di un ormone,
l’allopregnanolone, promuovendo la riduzione della memoria e delle prestazioni
cogniive, a prescindere dalla predisposizione individuale.
Studio dello Iowa: sono stai scoperi geni (ESRRA e HDAC4) legai a un aumento del
rischio di insorgenza di disturbi alimentari. Il gene EPHX2, coinvolto nel metabolismo
del colesterolo, è implicato nell’anoressia nervosa.
Invece, uno studio internazionale ha individuato sei geni collegai all’insorgenza
dell’obesità. Nei soggei in sovrappeso la lora baterica è più aggressiva per
permetere l’assorbimento di cibi diicilmente digeribili, tale processo aumenta
l’assorbimento di zuccheri e grassi. L’assunzione di sostanze probioiche aiuta a
regolare la lora baterica.
Anche altre abitudini comportamentali sono stai esaminai. Per l’assuefazione al
fumo la varianza atribuibile alla geneica è alta e varia poco per sesso ed età, ma
anche tra gemelli.
D. Swaab (2010) aferma che il cervello, unico per la sua combinazione del
patrimonio geneico, possiede in dalla nascita trai carateriali, capacità e limii.
Intelligenza, emozioni, aitudini alla sessualità e allo sport, probabilità di sviluppare
dipendenze o disturbi psichici, propensione alla spiritualità; da aduli le possibiltà di
modiicare tali caraterisiche sono limitate. Da queste posizioni derivano
applicazioni in campo eico e del dirito. L’afermarsi dell’epigeneica ha difuso l’idea
di un background struturalmente stabile ma modiicabile nelle sue funzioni, sulla
base di simolazioni esterne. Il presupposto è che non tui i geni sono espressi, non
sono sempre espressi e non sono espressi simultaneamente nella stessa quanità.
Sulla base di simolazioni, si realizza una sorta di “geneic imprining” che consente
di passare dalla potenza all’ato del corredo geneico. L’imprining geneico ha
diverse fasi: l’instaurazione (nella gametogenesi o nello zigote), il mantenimento
nelle cellule somaiche, la cancellazione nelle cellule germinali che comporta il
riprisino di un nuovo imprining. L’aivazione o silenziamento di un gene, il
rimodellamento cromainico si incrociano con i meccanismi epigeneici derivai
dall’esposizione ambientale (ageni biologici o chimici, nutrimento, stress)
determinando epi-mutazioni, cioè variazioni di funzione dei geni pur restandone
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invariata la strutura: processi di meilazione e modiicazione degli istoni modiicano
l’espressione dei geni senza alterare la sequenza del DNA sotostante. Tale teoria si
può applicare nelle malaie neurodegeneraive, insorgenza di tumori, disturbi
cogniivi e comportamentali.
Scheda 3: Plasicità ed epigeneica
Il termine “plasicità” fu uilizzato per la prima volta da J. Demoor nel 1896, ma fu il
neuroisiologo polacco J. Konorski a darne una deinizione: la proprietà del sistema
nervoso di recupero dopo una lesione. D. Hebb avanzò ipotesi di recupero neuronale
e potenziamento a lungo termine. La scoperta dei fatori neurotroici extracellulari,
in grado di modulare la trasmissione sinapica, e del Nerve Growth Factor (INGF),
che valse il premio Nobel a R.L.Montalcini, ha fato individuare nuove froniere nello
studio delle capacità rigeneraive del cervello. Minsky sosteneva che l’aività
principale del cervello è proprio quella di apportare cambiameni a se stesso. Gli
studi di Mafei e Berardi (2007) hanno aferamto che, mentre la speciicazione genica
guida i processi iniziali dello sviluppo cerebrale e delle connessioni neurali, sono
l’esperienza speciica dell’individuo e le sue interazioni con l’ambiente a regolare le
fasi inali dello sviluppo dei circuii cerebrali e a consenire il recupero di funzioni
deteriorate. Ne sono un esempio le possibilità di mapping coricale dopo
amputazione e sindrome dell’arto fantasma. È stato suggerito di di sosituire le
teorie modulari dello sviluppo di stampo “staico” con un approccio “dinamico”
deto neurocostruivista perché integra appori geneici, neuroisiologici,
comportamentali e ambientali. Il cambiamento può non essere anatomico, ma
funzionale. Il cervello, dunque, non è il prodoto di un programma esclusivamente
geneico, ma si iene conto dell’interazione con l’ambiente.
La plasicità è la proprietà del sistema biologico dell’individuo di modiicarsi
funzionalmente in risposta all’esperienza. Quesi fenomeni sono di ipo lamarkiano,
non sono cioè trasmissibili geneicamente.
Assodato che:
- quanto più l’organismo o la funzione sono semplici tanto più incide la
programmazione geneica, mentre a crescete complessità corrisponde una
maggiore inluenza ambientale e culturale
- alla crescente complessità dell’organismo corrisponde una maggiore capacità
di controllo da parte dell’organismo stesso, come è avvenuto dagli organismi
elementari a quello dei mammiferi e dell’uomo
concludiamo che i rappori tra geneica e ambiente sono da soppesare caso per
caso.
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CAPITOLO 7
LE NEUROSCIENZE IN SOCCORSO DEL DIRITTO
SIAMO PREDISPOSTI ALL’AGGRESSIVITA’ CRIMINALE?
Dai tempi di Lombroso si è posta l’esigenza di ricondurre la violenza a modelli
biologici e geneici per spiegarne l’origine. Oggi, abbandonai i tentaivi di
localizzare nel cervello le aree della violenza, si sta afermando la ricerca di
polimorismi geneici signiicaivi per modulare le reazioni a variabili ambientali
(eveni stressani). Alcuni neuro-modulatori come la dopamina, serotonina,
steroidi sessuali, glucocoricoidi e vasopressina sarebbero coinvoli nel controllo
dell’aggressività. Sopratuto i livelli di mono-ammino-ossidasi sono importani
per il loro efeto disinibitore sull’umore e sul comportamento, specie quello
impulsivo e violento. Alcuni studi hanno rilevato un aumento del rischio di
sviluppo di comportamento violento ino all’omicidio nei portatori dell’allele a
bassa aività per il MAOA-L; tale vulnerabilità ha un peso maggiore se l’individuo
è cresciuto in un contesto sociale non posiivo. Diverse sentenze negli Stai Unii e
in Italia hanno tenuto conto di questo aspeto geneico per otenere riduzioni di
pena, in quanto esso diminuirebbe la responsabilità personale dell’autore di reai
anche di grave allarme sociale.
Ma solo alcuni geni sono stai associai a condote impulsivo-aggressive in modo
univoco e la labilità biologica risente anche dell’inluenza ambientale (sopratuto
durante l’infanzia), per cui i fatori predisponeni biologici non hanno un ruolo
determinisico verso lo sviluppo di condote criminali violente (Fabbri, 2013).
Si aferma la necessità di cedere il posto ad un approccio di ipo contenuisico:
più che alla pena “retribuiva” secondo cui chi fa una scelta sbagliata va punito, si
passa al principio del contenimento della pericolosità sociale mediante misure di
sicurezza.
L’aggressività esiste in tute la specie animali ma solo nell’uomo assume
caraterisiche di violenza intra-speciica di distruiva “pulsione del caratere”
(E.Fromm). Secondo alcuni questa aggressività deriva dal corredo biologico. Studi
receni hanno collegato un basso turnover della serotonina con l’aggressività di
detenui recidivi, adolesceni deviani, suicidi. Secondo le teorie ambientaliste,
invece, è l’apprendimento sociale a determinare l’espressione dell’aggressività
nella vita quoidiana: simoli del contesto, educazione ricevuta ed esempi
appresi, condizioni paricolari del momento.
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Ci sono persone in cui l’asseto biologico è alterato per gravi disabilità intelleive
o alterazioni congenite. In quesi casi gli accertameni geneici o psicobiologici
consentono di veriicare la responsabilità personale nel comportamento.
NEUROSCIENZE IN TRIBUNALE: SCOPERTE E INGANNI NEL PROCESSO
PENALE
Per indagini giudiziarie si usano tecniche neuropsicologiche avanzate quali il Brain
mapping, PET, SPECT, f MRI, VBM. I problemi cui si cerca di dare una risposta in
campo giuridico sono:
- valutare se la persona è capace di intendere e volere, l’imputabilità, se è
viima di danno, se tesimone atendibile… Ad es. l’f MRI e VBM integrano gli
accertameni psicodiagnosici nel valutare le alterazioni cerebrali nel disturbo
post-traumaico da stress (alterazioni dell’ippocampo) o la gravità dei disturbi
di personalità
- la tendenza alla falsiicazione (simulazione o dissimulazione) nelle indagini
giudiziarie.
Simulazione: inventare sintomi che non esistono o esagerare quelli che esistono
per otenere vantaggi sul piano clinico o giuridico-forense, ad es. un esonero dal
lavoro, pensione di invalidità, essere dichiarato non imputabile
Dissimulazione: nascondere patologie e ingere la normalità per evitare
provvedimeni quali interdizione o inabilitazione, perdita della potestà
genitoriale, accreditare una tesimonianza.
I test cogniivi e di personalità si avvalgono di alcuni indici che fanno sospetare
una falsiicazione, ad es. le scale di controllo.
Nei test neuropsicologici la falsiicazione è centrata sopratuto sugli aspei di
percezione o memoria: ingere di non saper ricordare o individuare qualcosa. Se
le prove sono molto facili i simulatori tendono ad avere risultai più scadeni
rispeto ai soggei veramente patologici o si collocano soto la soglia delle
risposte casuali.
Da recente si sono difusi test per la valutazione dei processi cogniivo-emoivi
che operano al di fuori della consapevolezza, cioè di quei processi automaici che
non richiedono aivazione dell’atenzione cosciente. Sono strumeni basai non
sull’interpretazione di simoli e delle risposte, ma sulle diferenze fra tempi di
reazione a determinai simoli e alla loro associazione. Quando si presentano
simoli emoivamente rilevani, il tempo di risposta varia rispeto allo standard
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abituale per simoli neutri. Così si possono rilevare le diferenze individuali non
solo negli ateggiameni e stereoipi, ma anche nella reazione a simoli quali
ansia, imidezza, aggressività, depressione, concei legai al sé. I test chiamai di
associazione implicita (IAT) hanno suscitato interesse per la possibilità di evitare
rischi di distorsione e contrafazioni preseni nei quesionari esplicii, riguardani
per esempio pregiudizi. Essi rilevano l’emoività latente.
MACCHINE PER LA VERITA’ E PER LA MENZOGNA: DA LOMBARDO ALLE
“IMPRONTE CEREBRALI”
Lombroso è ricordato anche per aver messo a punto uno dei primi lie detectors
usai in ambito giudiziario, consistente in misurazioni dei cambiameni della
pressione arteriosa per individuare le risposte menzognere durante gli
interrogatori in casi polizieschi.
Negli anni ’30 Larson mise a punto la “macchina della verità”, ripresa poi nel
dopoguerra dal criminologo Reid. Si tratava di un poligrafo che registrava
contemporaneamente varie risposte isiologiche a simoli potenzialmente
perturbani sul piano emoivo. La macchina era basata sul principio, afermato da
Lombroso e ripreso da Moulton, che parametri isiologici come pressione del
sangue, baito cardiaco, ritmo di respirazione, sudorazione delle mani, variano in
funzione dell’emozione aivata da ceri simoli, ad esempio riferii al reato
commesso.
In altri casi vennero usai gli eletroencefalogrammi e alcune sostanze come il
Pentothal.
Ma le aspetaive furono deluse in quanto non tute le persone agiscono allo
stesso modo agli simoli: persone oneste possono risultare ansiose nel rispondere
ad accuse infondate e alterare così i parametri; mentre persone calme e abituate
all’inganno possono non manifestare alcuna ansia anche davani a simoli
comprometeni.
La froniera più recente è quella della “letura della mente” mediante la
registrazione dell’aività eletrica cerebrale o la risonanza magneica funzionale.
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca ha studiato le tracce
(analoghe alle impronte digitali) che le bugie possono lasciare nel cervello di chi
le dice e possono essere registrate da alcuni strumeni: i potenziali eventocorrelai (variazioni dell’aività eletrica cerebrale provocate da un evento).
Monitorando il cervello di 25 persone, pare che le bugie vengano elaborate
principalmente nelle regioni frontale e prefrontale, ma anche nella corteccia
cingolata anteriore.
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Quando una persona mente si aivano aree cerebrali diverse e più numerose
rispeto a quando dice la verità, dovendo sopprimere aivamente le informazioni
vere.
Il Brain Fingerprining Lab, fondato da L. Farwell, propone di mostrare delle
immagini mentre viene registrato il funzionamento cerebrale: se viene
riconosciuta un’immagine familiare il cervello emete segnali più rapidi e questa
“impronta digitale cerebrale” depositata nella memoria viene decodiicata,
usandola per deduzioni relaive alla sincerità della risposta fornita verbalmente.
Ma non mancano i problemi di ipo tecnico, ad es. basta muovere un muscolo per
creare variazioni che rendono inatendibile la prova. Bisogna avere cautela poiché
le informazioni ricavate dalla risonanza magneica funzionale non possono avere
posto in tribunale fra le prove scieniiche. Esse sono minate da una
inatendibilità di base dovuta alla complessità delle variabili in gioco. Inoltre, gli
studi sono condoi su gruppi, valutando gli efei medi, invece in tribunale si
valuta la singola persona. Poi la prova, per essere usata in campo giuridico, deve
riferirsi a speciici rappori tra la rilevazione e il comportamento oggeto di
giudizio, non in esame alla personalità o alla reaività del soggeto.
CAPITOLO 8
NEUROBIOLOGIA DELLA MENTE PATOLOGICA
Estremizzazioni riguardo alla psicopatologia…
…nella neurobiologia:
- ipotesi di inluenze geneiche e di alterazioni neurobiologiche, non tenendo
conto del contesto
- iducia nelle terapie farmacologiche
- tratameni di sostanze psicotrope o neuroleiche, trascurando le diferenze
psicologiche nei vari soggei
…nella psicologia
- inluenze ambientali, di apprendimeni e di ideazioni disfunzionali, senza tener
conto della vulnerabilità biologica
- iducia negli interveni psicoterapeuici, ino a negare l’uso di farmaci
- tecniche di rilassamento o altri interveni sul corpo, trascurando gli efei sul
piano isiologico.
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Oggi c’è la necessità di integrare saperi e tecniche per conoscere e curare le
manifestazioni complesse della mente umana.
STRESS E NEUROTRASMETTITORI IN ALLARME
Lo stress è una risposta isiologica e adaiva a una minaccia che di solito aiva
una speciica via neuroendocrina, l’asse ipotalamo-ipoisi-surrene. Gli simoli
stressani aivano l’ipotalamo che secerne il Fatore di Rilascio della
Coricotropina (CRF), che promuove la liberazione, nell’ipoisi, dell’ormone
adrenocoricotropo (ACTH), che simola il rilascio dei glucocoricoidi della
corteccia surrenale. La secrezione di CRF è modulata da una proteina, l’OTP,
che regola l’aivazione e l’interruzione. La risposta biologica allo stress
prolungato riguarda la maggior parte dei neurotrasmeitori, la cui difusione
nel cervello comporta un’alterazione delle catecolamine (adrenalina,
noradrenalina, dopamina), della serotonina, del GABA e in generale del
sistema immunitario. Le catecolamine, se preseni in modesta quanità, hanno
funzione aivatrice; quando raggiungono ali livelli contribuiscono a
perturbare le prestazioni cogniive di ordine superiore.
Cosa si altera nelle situazioni stressani?
Noradrenalina: controllo dell’atenzione e reazione agli simoli
Corisolo: aumenta la vigilanza e diminuisce la sensibilità al dolore
Adrenalina: atacco/fuga
Dopamina: graiicazione e moivazione, produzione di oppioidi (regolatrici
senso del dolore e piacere)
Serotonina: regolazione del tono dell’umore, soglia del dolore, temperatura
corporea, contrazione muscolare, pressione arteriosa
GABA: funzione inibitoria, regola il funzionamento dell’intero sistema nervoso
centrale. Negli stai di stress cronico si ha una riduzione dei recetori GABA A,
da cui possono derivare stai ansiosi.
In molte patologie quesi meccanismi di allarme si alterano in modo
permanente, ad es. nella sindrome da stress post-traumaico oppure negli
atacchi di panico. È come se l’allarme fosse sempre aivo, anche quando non
ce ne sarebbe moivo. Inoltre, lo stress comporta maggiori rischi di sviluppo di
tumori e demenza di Alzheimer  studio condoto su topi, in cui un’anomalia
della proteina tau comporta un iperfosforilazione che altera il trasporto
assonale nei neuroni della corteccia; si ha così l’apoptosi, la morte dei neuroni,
nell’ippocampo (apprendimento e memoria) e nella corteccia prefrontale
(funzioni esecuive).
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DALLE MADRI SCHIZOFRENOGENE ALLA VULNERABILITA’. UNA BASE
NEUROBIOLOGICA PER LE PATOLOGIE PSICHICHE (E LA LORO CURA)
La madre schizofrenogena, così deinita da Fromm-Reichmann, è una ipologia
di madre fredda, perfezionista, dominante, poco sensibile e con forte
tendenza al controllo, con una relazione ambivalente e iperproteiva col iglio;
poi furono chiamate in causa anche caraterisiche paterne quali la irannia e
l’indiferenza sul piano emoivo. Quesi elemeni erano considerai
determinani nella comparsa della schizofrenia, anche se non c’erano evidenze
scieniiche. Subentrarono poi altre teorie secondo cui il disturbo schizofrenico
si manifesta in uno dei membri di un sistema familiare caraterizzato da
comunicazioni disfunzionali, cioè ambivaleni e contradditorie. La prevalenza
di tale prospeiva relazionale meteva in secondo piano le possibili origini
neurobiologiche.
Secondo le “ipotesi dopaminergiche” l’iperaività del sistema dopaminergico
a livello della via mesolimbica sarebbe alla base dell’insorgenza dei sintomi
posiivi (deliri e allucinazioni) nei pazieni schizofrenici.
Alcuni ricercatori hanno evidenziato la possibilità che incidano ageni patogeni
durante la vita intrauterina.
Più consisteni i risultai che ideniicano in un alterato funzionamento
dell’acido folico, con alterazioni della meilazione del DNA e della trasmissione
glutammatergica, una delle cause del disturbo.
L’afermarsi di studi di neuroimaging ha ideniicato nei pazieni con
schizofrenia diverse anomalie struturali nel sistema nervoso centrale,
riguardani il lobo temporale, frontale, regioni orbito-frontali e cerebellari.
Il numero di geni implicai nella schizofrenia sono simai in oltre 1000, ma è
verosimile che le variani geneiche con l’efeto più deiniivo sul fenoipo
schizofrenico non si conoscono ancora.
Una mutazione del gene TCF4 e BDNF è implicata nella schizofrenia e nel
ritardo mentale.
Nell’insorgenza dei disturbi d’ansia e afeivi è coinvolta una iper-aivazione
dell’amigdala: questa aivazione è inluenzata dal gene 5-HTTLPR responsabile
della codiica del trasportatore della serotonina. Inoltre, sembra che bambini
con tale gene nella variante “corta” risentano maggiormente di eveni
traumaici o maltratameni.
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In uno studio è stata rilevata una diferenza fra i due generi nei livelli di
disturbi emoivi: il fato che ansia e depressione siano espresse maggiormente
nelle donne è stato spiegato con una più elevata propensione alla
manifestazione dell’emozione, o con una maggiore presenza nelle donne di
una variante del gene 5-HTTLPR, che contribuisce alla disregolazione
dell’emozione.
Nel disturbo ossessivo-compulsivo gioca un ruolo l’alterazione del glutammato
nel circuito coricostriale-talamocoricale, per cui sono stai preparai farmaci
antagonisi del glutammato. Inoltre, studi sul genoma esteso indicano il
coinvolgimento di alcune regioni cromosomiche, mentre studi di geneica
molecolare hanno confermato il ruolo di moli geni, la cui speciicità non è
nota. È diicile arrivare a conclusioni a causa della forte eterogeneità clinica
del disturbo.
MA ANCHE LA PSICOTERAPIA CAMBIA IL CERVELLO…
Sia gli interveni farmacologici che quelli psicologici si rivolgono a modiicare
gli aspei biologici. In passato si usavano terapie eletroconvulsivani, oggi
abbiamo la magnetoterapia (cefalea, osteopaia, asma) anche se non si hanno
prove scieniiche. Più recente è l’approccio alla riabilitazione e al
potenziamento cogniivo mediante neurosimolazione, in grado di modulare
funzioni cerebrali complesse quali il linguaggio, la percezione, la memoria, il
decision making e la coordinazione motoria, non solo in soggei in
riabilitazione ma anche in soggei con traumi cranici e persone anziane.
Un’associazione tra interveni psicobiologici e tecniche psicologiche appare la
via migliore per otenere beneici duraturi.
Gli efei della psicoterapia sul funzionamento psicobiologico sono stai
ipoizzai da Freud a Kandel e dimostrai recentemente.
- L’asseto psicobiologico sorregge cognizioni, emozioni e comportameni e
dunque varia al variare di essi
- L’aumento di complessità e ricchezza delle connessioni cerebrali e dei
collegameni tra gli emisferi e tra le aree funzionali corrisponde ad un migliore
stato di salute mentale (mindfulness)
- La plasicità neuronale e le variazioni epigeneiche consentono la possibilità di
ristruturazioni del sistema biologico che la psicoterapia può aivare con
efei più a lungo termine rispeto ai farmaci.
La psicoterapia è essenzialmente un processo di apprendimento per i pazieni, e in
quanto tale un modo di cambiare l’asseto delle connessioni cerebrali. In questo
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senso, la psicoterapia usa meccanismi biologici per curare la malaia mentale (LeDoux).
CAPITOLO 9
UN PREFISSO “NEURO” PER OGNI DISCIPLINA?
NEUROECONOMIA E NEUROMARKETING: COME FUNZIONA IL CERVELLO
DEL CONSUMATORE E COME LO SI PUO’ INFLUENZARE
P. Thiel ha condiviso la teoria del “desiderio mimeico” secondo il quale se le persone
imparano a volere le stesse cose e a competere per esse, questo dà origine alla
violenza. Gli studi neurobiologici hanno dimostrato in che modo tale desiderio
funziona nel cervello. Al conine tra le decisioni economiche, il markeing e la
neuroscienza sta la “neuroeconomia”, che si difonde come disciplina a sé, cercando
di individuare i meccanismi sotostani alle decisioni economiche. L’aspeto
essenziale di tale conoscenza è aver ridimensionato il ruolo atribuito alla pura
razionalità nelle decisioni economiche, dando importanza anche agli aspei emoivi
(sanando così l’“errore di Cartesio”).
La razionalità è limitata quando:
- Si devono prendere decisioni veloci
- Ci sono alternaive aleatorie e non determinabili a priori
- Le conseguenze prevedibili non sono immediate
- Le decisioni sono prese in base a ciò che appare “buono”
- Gli ageni che interagiscono sulla decisione ingannano e condizionano chi deve
decidere sulle alternaive possibili (giocatori di poker, economisi, poliici).
Il termine meme è un’unità di informazione culturale analoga al gene,
memorizzata nel cervello, esito di meccanismi di replica, mutazione e selezione in
ambito culturale e trasmissibile tramite propagazione nell’ambiente culturale.
Questa unità, che concreizza il legame tra processi coscieni, emozioni e cultura
nelle decisioni, è eicace nell’inluenzare la scelta della persona e cosituisce la
base della neuroeconomia e del neuromarkeing. Ma cosa succede nel cervello
quando prendiamo una decisione?
La neuroscienza della decisione studia mediante tecniche di neuroimmagine
come si aiva il cervello nel momento in cui una persona deve prendere una
decisione. Vengono studiai in paricolare i ragionameni probabilisici sugli efei
delle decisioni  teoria dell’uilità atesa.
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Alla vista di un oggeto desiderato entrano in funzione le aree coricali, l’amigdala
e l’insula, che è aivata dalla valutazione del prezzo e dagli aspei negaivi dei
cosi.
Esperimento Ulimatum Game: le oferte basse hanno alta probabilità di essere
riiutate sopratuto quando si gioca con un partner umano anziché col computer.
Questo riiuto non è razionale, nel senso che è al di fuori delle logiche
economiche opportunisiche: il proponente percepito come sleale viene di fato
punito, anche se il danno si ripercuote anche su chi non acceta. Alla mancata
accetazione corrisponde una maggiore aivazione dell’insula anteriore, corteccia
prefrontale dorsolaterale e corteccia anteriore del cingolo. In paricolare, l’insula
è legata al disgusto morale per l’ingiusizia percepita, in quanto è un’area
coinvolta in vissui spiacevoli quali dolore, disagio ed emozioni negaive.
Nelle decisioni economiche si stabilisce una preferenza in base al risultato ateso:
valenza (posiiva o negaiva), salienza (intensità), probabilità (grado di incertezza).
Ma anche in base ad esperienze pregresse, possibili opzioni, contesto esterno e
interno.
Studio di Ernst e Paulus: la formazione delle preferenze è associata all’aivazione
di aree deputate alla cogniività (cortecce e lobi) e insula anteriore, nucleo striato
ventrale e dorsale e area motoria (esecuzione), aree coricali e amigdala
(feedback), sistema dopaminergico mesolimbico-mesocoricale (elaborazione
delle ricompense atese a livello neurofunzionale).
Corteccia orbito-frontale: processi decisionali “caldi” che possono avere
conseguenze in termini di moivazione ed emozione. La zona mediale è legata
all’elaborazione di ricompense, la zona laterale risponde alle punizioni. Sono
preseni inoltre, secondo il modello dei marcatori somaici di Damasio, indicatori
sopratuto corporei ed emozionali che indirizzano il comportamento di una
persona in base alle esperienze, anche senza consapevolezza. La corteccia riceve
aferenze anche dall’amigdala, che ha un ruolo nelle risposte a simoli pericolosi e
previsioni su ricompense inanziarie.
L’ossitocina serve ad aumentare la iducia negli invesimeni inanziari e la
generosità verso partner sconosciui.
Capire quali sono le aree coinvolte nel ricordo di emozioni piacevoli associai ad
alcune visioni di immagini pubblicitarie rispeto ad altre ha oimizzato lo
“shopping emozionale” allo scopo di indurre potenziali compratori a fare scelte
mirate negli acquisi.
NEUROPOLITICA
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Si deinisce così la ricerca sulla misurazione dei parametri neurobiologici che i
discorsi di un candidato, i dibaii televisivi, la comunicazione e la propaganda
eletorale inducono nel potenziale eletore, con riferimento all’atenzione,
memoria, percezione, comprensione e sopratuto coinvolgimento emoivo. Uno
studio su 10 uomini e 10 donne ha evidenziato che ascoltare le parole
“democraico” e “repubblicano” suscitano un incremento dell’aività dell’area
striata ventrale e altre aree connesse al desiderio e dell’amigdala. Obama riusciva
ad airare più uomini che donne, ma non esistono paterns generalizzabili a
intere categorie di persone, capaci ad esempio di dirci come funziona il cervello di
un eletore di destra o di sinistra poiché è coinvolta la mediazione dei fatori
individuali (neurobiologici e psicologici).
LA BELLA E LA BESTIA: IL DILEMMA DELLA NEUROESTETICA
È lo studio dei funzionameni cerebrali connessi nell’apprezzamento esteico e
nella produività arisica. I maggiori esponeni sono S. Zeki e V. Ramachandran.
La zona coricale occipito-parietale sono deputate ad analizzare i vari atribui
dell’immagine: forma, colore, movimento; la loro connessione produce la
percezione complessiva. Le aree orbito-frontali valutano la percezione e il giudizio
esteico. Queste aree sono comuni ai vari soggei, quindi sono le basi
neurobiologiche dell’esteica. L’aivazione dell’amigdala e altre aree sotocoricali
è diversiicata nei vari soggei e riguarda le risposte emozionali di graiicazione e
soddisfazione dell’opera d’arte.
Con la teoria dei neuroni specchio è stato evidenziato il ruolo della “embodied
simulaion” d’azione, cioè le emozioni e sensazioni derivani dall’opera arisica.
Changeux deinì l’arte una comunicazione intersoggeiva simbolica con contenui
emoivi variabili e mulipli.
ANCHE FILOSOFIA, ETICA E RELIGIONE HANNO IL LORO “NEURO”…
La posizione “eliminaivista”, proposta dai coniugi Churchland, elimina il conceto
tradizionale di mente intesa come enità diversa dal corpo, considerandola un
oggeto della isica. Gli ani-eliminaivisi rispondono che anche i concei di senso
comune vanno studiai perché su di essi si fondano i reali comportameni umani e
sociali. La complessità della vita non può essere ridota a meccanismi chimici o
isici, pena il ritorno a posizioni materialisiche e behavioriste. È importante
disinguere poi le posizioni ontologiche (mente come materia, cioè cervello) e
quelle epistemologiche e metodologiche, secondo cui la mente può essere
studiata con i metodi delle scienze naturali.
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La neuroeica è intesa come approccio neuroscieniico applicaivo all’ideazione e
azione morale che cerca di capire cosa avviene nel cervello quando la persona si
trova di fronte ad una scelta di ipo morale. Gli studi sui dilemmi morali sono stai
da tempo oggeto di studi, da Piaget a Kohlberg, a Turiel. Il cervello agisce in
modo diverso a seconda che il dilemma sia personale (conseguenza direta a
speciiche persone, si aivano le aree coinvolte in processi emoivi e sociali) o
impersonale (si aivano le aree implicate nei giudizi analiici e nella memoria di
lavoro). Non esiste una localizzazione precisa della moralità nel cervello, ma
risulta da una rete funzionale che connete circuii cogniivi ed emoivi:
l’emozione ha un ruolo di spinta moivazionale all’azione eicamente orientata, il
giudizio morale (teorico e cogniivo) è regolato dall’intenzionalità. Quando si
violano principi eici si aivano spesso processi di spersonalizzazione con
distorsione delle conseguenze, minimizzazione del danno e de-umanizzazione
delle viime.
Con l’espressione spiritual neuroscience è la branca dello studio delle aività
cerebrali riguardante le esperienze religiose, misiche in paricolare, con lo scopo
di capire anche i funzionameni della spiritualità che inducono benessere nelle
persone, per cercare di riprodurli in campo terapeuico. Le ricerche si spingono a
cercare un “God Spot”, un centro cerebrale in cui si aivano le esperienze
religiose di unione con Dio, ma i risultai non sono univoci. Lo studio con uso della
SPECT su monaci buddisi e suore catoliche francescane ha evidenziato un
rallentamento dell’area preposta all’orientamento e ai processi di connessione
con l’ambiente, confondendo reale e irreale. Un altro studio canadese su suore di
diverse religioni, usando l’eletroencefalograia quanitaiva, ha dimostrato un
unico centro dell’esperienza misica ma sono state individuate molte regioni
cerebrali aive. Nonostante i risultai non rilevani, gli autori sostengono che
l’esperienza spirituale simola una visione posiiva della vita, favorisce interazioni
sociali, alza la soglia di resistenza ad eveni stressani, migliora il sistema
immunitario e previene disturbi psichici come la depressione.
È bene ricordare che si parla di fenomeni comuni alla strutura di base di tui gli
organismi della stessa specie, ma le diferenze individuali possono modiicare le
reazioni cerebrali dello stesso soggeto in momeni diversi e in varie situazioni.
CAPITOLO 10
COMUNICARE LE NEUROSCIENZE
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QUANDO LA SCIENZA DEVE “FARE NOTIZIA”
Tuto può essere pre-programmato nel cervello e iscrito nei geni, ma sono lo
sviluppo sociale e l’educazione a inluenzare il modo in cui le potenzialità
biologiche si tramutano in abitudini comportamentali e trai di personalità.
QUALE NEUROSCIENZA DEVE ESSERE PRESENTATA
La scienza viene usata dalla poliica per fondare decisioni che sono da esaminare
in termini di giusto/sbagliato o di uile/dannoso. La scienza riportata al grande
pubblico serve all’ideologia e diventa fonte di persuasione e inluenzamento
dell’azione. Lo scienziato deve essere responsabile della divulgazione e dell’uso
delle sue idee, senza lasciarle al giornalista in cerca di scoop.
CAPITOLO 11
L’ANTICO PUZZLE DELLA COSCIENZA
LA MENTE A RIPOSO: “DEFAULT MODE NETWORK” O “CERVELLO
OSCURO”
L’inventore dell’eletroencefalogramma, Hans Berger, aveva ipoizzato che
l’aività cerebrale non si ferma mai. Adesso sembra accertato che il cervello a
riposo (deinito da Raichle Default Mode Network – DMN), cioè in assenza di
simoli esterni o compii speciici da eseguire, ha un’”energia oscura”. Esso ha un
ruolo importante di coordinamento. La sua aività si riduce nei compii cogniivi
e aumenta quando il cervello è a riposo. Già negli anni ’90 durante studi con la
PET si era osservato che alcune aree sono sempre aive (corteccia parietale
mediale, che serve a ricordare gli eveni autobiograici), anzi hanno un calo di
aività durante un compito. Autori italiani hanno trovato che quanto più un
compito intelleivo è impegnaivo, tanto meno la DMN è aiva. Riesce meglio nel
compito chi controlla le interferenze di questa zona, disaivandola. Addiritura è
possibile prevedere un fallimento in un compito: se la DMN è aiva, il soggeto ha
più probabilità di andare male nel compito.
Ma questa “energia oscura” ha anche funzioni posiive: migliora le prestazioni
mentali se c’è una connessione alta tra regioni cerebrali distani. Le scoperte sulla
DMN dimostrano che varie regioni del cervello sono in costante coordinamento
per rispondere a simoli esterni. Ciò potrebbe essere la base della coscienza, cioè
della capacità di riletere e monitorare pensieri e azioni. Questa rete è associata
alla memoria autobiograica, alla mentalizzazione e al pensiero indipendente
dallo simolo. Quando l’atenzione si focalizza su un oggeto esterno il lusso di
coscienza resta sullo sfondo, si aiva invece quando si passa alla funzione di
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introspezione. Tale modello spiega le alterazioni (iperaività o patologie
psichiche) se la dinamica esterno-interno non funziona corretamente. Ad
esempio, nella schizofrenia c’è una coninua ed eccessiva connessione della rete
DMN per cui non è possibile disinguere ciò che proviene dall’esterno e ciò che
viene dal proprio interno. Nell’auismo avviene una diicoltà nel de-aivare il
sistema DMN per rispondere adeguatamente agli simoli esterni. Nell’ansia e
fobia sociale c’è un’iperaivazione delle regioni DMN che valutano il proprio stato
emoivo con interpretazione negaiva delle situazioni sociali, sotovalutando
quelle favorevoli. Al contrario, nella depressione c’è una ridota connessione fra la
DMN e le aree cerebrali coinvolte nelle emozioni come l’amigdala. Anche
l’Alzheimer potrebbe derivare da una disconnessione funzionale della DMN.
ATTENZIONE FOCALIZZATA, PROCESSI CONTROLLATI,
CONSAPEVOLEZZA, COSCIENZA…
Sono stai approfondii i comportameni senza atenzione (rilessi, risposte
automaiche) e le forme di atenzione senza consapevolezza, che si manifestano
negli apprendimeni incidentali o nella percezione subliminale.
Apprendimento incidentale: simoli non fai diretamente oggeto di atenzione,
in quanto recepii parallelamente ad un compito principale su cui è focalizzata
l’atenzione, vengono comunque memorizzai in modo inconsapevole. Questo
meccanismo è difuso e sfrutato negli spot pubblicitari.
Percezione subliminale: simoli che non superano la soglia sensoriale minima per
essere riconosciui a livello consapevole accedono ugualmente ai livelli successivi
di elaborazione e possono essere usai in altre condizioni, specie se hanno
valenza emoiva. Su questo hanno fato leva il markeing e la pubblicità (anche
poliica).
Disinzione tra processi:
- Automaici: aivano, sulla base di input, sequenze apprese senza bisogno di
atenzione intenzionale, cioè controllo cosciente (guidare un’auto). In
parallelo, è possibile compiere altre operazioni.
- Controllai: richiedono sforzo e monitoraggio coninui, funzionano in modo
seriale, sono incompaibili con altre aività impegnaive, bisogna dividere le
risorse atenive (guidare in condizioni diicili richiede una concentrazione
maggiore).
In realtà i processi automaici non lo sono del tuto. Il controllo può avvenire
soto la soglia della consapevolezza: la selezione degli elemeni da atenzionare
avviene in base all’apprendimento e al contesto.
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La coscienza comporta la capacità di spostare il focus dell’atenzione e la
disponibilità ad accetare le prospeive nuove, anche se contrastani con i propri
schemi consolidai. Bisogna disinguere anche la coscienza della realtà esterna,
che usufruisce dell’atenzione consapevole, e la self-awareness o consapevolezza
del proprio corpo, dei processi cogniivi, delle emozioni e delle scelte.
Quest’ulima è presente anche negli animali e si sviluppa precocemente nel
bambino. È la capacità rilessiva a disinguere la coscienza dell’uomo da quella
degli animali perchè è connessa al linguaggio umano e alla capacità di
comunicazione verbale. Entrambe le forme di coscienza (consapevolezza del
mondo esterno e del proprio corpo e autoconsapevolezza) possono essere
diminuite o perdute per traumi cranici o patologie (schizofrenia, demenza). Ma
entrambe possono anche essere incrementate da interveni terapeuici.
DAL PROTO-SE’ ALL’AUTOCOSCIENZA: TRA BIOLOGICO E SOCIALE
F. Crick (premio Nobel con Watson per la scoperta della strutura del DNA)
intendeva integrare lo studio della soggeività con quello neuroscieniico. È
stato confermato che esiste una coscienza precoce, di ipo perceivo, già nel
neonato. Ciò proviene dalla possibilità di valutare diretamente le aività
cerebrali, non potendo chiaramente avvalersi di report soggeivi a quell’età. Uno
studio in bambini fra i 5 e i 15 mesi ha ideniicato un marker neurologico,
formato da una serie di eveni cerebrali che si veriicano negli aduli mentre
issano coscientemente un viso; dunque già a 5 mesi esiste uno stadio di
coscienza perceiva.
L’area cerebrale deputata al riconoscimento della forma corporea, situata nella
corteccia visiva (la Extrastriate Body Area, EBA), è diversa da quella che elabora i
dai relaivi alla gestualità del corpo, cioè la corteccia premotoria ventrale.
Mediante la simolazione magneica transcranica si può indurre una
modiicazione della EBA.
Come si sviluppa la coscienza di sé, a parire da quella corporea ino
all’autocoscienza? Damasio descrive quesi processi di evoluzione come
passaggio dal proto-sé (non conscio) alla coscienza nucleare (conscio ma
transitorio) e poi alla coscienza estesa che atraverso la memoria autobiograica
registra e atualizza le esperienze passate. Il proto-sé (tronco encefalico) è
cosituito dai senimeni primordiali di esistenza, da questo emerge il sé nucleare,
che realizza le relazioni all’interno dell’organismo e quelle dell’organismo con gli
oggei esterni. Inine, il sé autobiograico (aree coricali) consente la rilessione
conosciiva relaiva al passato e al futuro.
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Anche Edelman disingue una coscienza primaria, che rappresenta la
consapevolezza della realtà esterna e del proprio corpo, e una coscienza
superiore come espressione del sé consapevole.
La sede della coscienza è la mente ma non è localizzabile in aree speciiche.
Quella umana, a diferenza della coscienza animale, è capace di metaconsapevolezza o “autocoscienza”. L’esperienza interna che cosituisce
l’autocoscienza si aiva tramite un interscambio fra rete neuronale ed eveni
cerebrali, interageni in processi di “rientro”: scambi ricorsivi di segnali fra gruppi
neuronali connessi in parallelo, in interazione dinamica. Questa integrazione di un
nucleo dinamico (dynamic core) deve avvenire in tempi rapidi e in modo
diferenziato. Si trata quindi di un processo piutosto che di un oggeto con una
localizzazione precisa, di una rete piutosto che di un insieme di moduli separai.
Il nome di “coscienza” può essere atribuito alla complessa interazione tra
fondameni biologici, simoli ambientali, connessioni interne al sistema e azioni
che ne derivano.
CONOSCENZA CON COSCIENZA: UN PROBLEMA DI METODO E DI
EPISTEMOLOGIA
Il primo aspeto metodologico riguarda la disinzione tra un livello struturale,
valutabile con l’osservazione delle pari, e uno funzionale, che considera l’insieme
(funzionalismo di James e Dewey e teoria della Gestalt).
Un secondo aspeto iene conto del fato che la coscienza non può essere
studiata se non come un sistema aperto al mondo esterno. Il sistema-coscienza
non è mai deinibile stabilmente, ma è sempre in cambiamento. Il nucleo
fondamentale della coscienza, che ne maniene la stabilità nel tempo, è la
memoria, che è costruzione e ristruturazione coninua di signiicai (non dai, in
quanto i signiicai restano nella coscienza anche quando i dai si dissolvono) in
relazione ai contesi che la persona atraversa nella vita.
La coscienza va studiata anche in termini intersoggeivi: il senso di sé deriva
dall’essere presi in considerazione dagli altri. Pertanto l’idenità è una costruzione
della memoria non solo individuale, ma anche colleiva. Il ine dell’idenità
individuale non è solo deinire l’individuo stesso, ma anche accumulare memoria
per la specie.
CAPITOLO 12
LA SIMULAZIONE, ULTIMA SPIAGGIA DELLA RICERCA?
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IL RIDUZIONISMO DEL LABORATORIO: UNA STORIA ANTICA
Secondo il behaviorismo le spiegazioni scieniiche vanno limitate
all’enunciazione di proposizioni riconducibili a dai di sperimentazione in
laboratorio e alla scelta di “oggei” empiricamente studiabili. Tale metodo di
ricerca trovò opposizioni in quanto è considerato troppo riduivo per lo studio
della mente umana. Inoltre, non veniva risolto il problema metodologico di
fondo: l’osservazione viene usata e applicata da meni umane, non da macchine;
e quando vengono usate le macchine, la soggeività del ricercatore incide sulle
deduzioni.
Il cogniivismo va oltre lo schema behaviorista simolo-risposta, ribadisce il ruolo
delle variabili intervenieni, precisa il ruolo del linguaggio e della
programmazione del funzionamento psichico, ma sopratuto sosiene
l’importanza del contesto, che non può essere solo quello del laboratorio.
Il metodo “posiivo” riporta la psicologia ai canoni del metodo rigorosamente
sperimentale e atenendosi ai dai. Si aferma allora un approccio che privilegia
esami di laboratorio (per quaniicare aspei neuroisiologici) congiuni a esami
psicodiagnosici per l’accertamento oggeivo delle funzioni cogniive. In questo
contesto si collocano due elemeni anch’essi fondai su scienze rigorosamente di
laboratorio: la geneica per la ricerca delle cause e la psicofarmacologia per la
terapia o la prevenzione.
Scheda VI: Come la complessità viene sempliicata nella metodologia
sperimentale (ricerca sui gemelli)
- Non è vero che le esperienze di due gemelli nella fase prenatale sono
esatamente uguali; studi con ultrasuoni hanno dimostrato il contrario
- Non è vero che l’ambiente agisce allo stesso modo su due gemelli allevai
insieme
- Gli simoli ambientali, ad es. il comportamento materno, potrebbero essere
una reazione a un trato comportamentale del iglio
- Esistono problemi eici legai alla separazione a ini di ricerca di gemelli dai in
adozione.
Inoltre, la memoria della prima infanzia studiata in laboratorio non è la stessa
messa in ato in un contesto scolasico, i conlii generai in un gruppo ariiciale
in laboratorio sono ben altra cosa da quelli che si generano in contesi di vita
quoidiana… quesi sono solo alcuni esempi per dire che riducendo la complessità
delle variabili col metodo sperimentale, i risultai non corrispondono a ciò che
avviene nella realtà. Si parla di scarsa validità ecologica. Per cui la grande
complessità dell’oggeto di ricerca non viene considerata a suicienza.
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Oggi si possono controllare le variabili in laboratorio, è consenito l’uso di
tecniche di accertamento scieniico (assessment) con alta atendibilità e validità
e analisi dei dai sperimentali mediante approcci staisici. Gli ambii della
psicologia applicata (educaiva, sociale, del lavoro, clinica, giuridica), invece,
hanno trovato metodi propri: la ricerca-azione, le analisi quanitaive.
La sida atuale dell’epistemologia contemporanea è il rapporto tra ricerca sui
dai e ricerca dei signiicai. I dai non sono l’elemento unico o primario della
scienza, ma elemeni veriicabili intersoggeivamente che vanno prodoi e
interpretai alla luce di una teoria. La ricerca in laboratorio trova limii se non
viene aiancata da un approccio “ermeneuico” in grado di cogliere nella loro
interezza la persona normale e quella patologica, le relazioni sociali, le
organizzazioni.
LA SIMULAZIONE E LE RETI NEURALI RICORSIVE: IN LABORATORIO SI
PUO’ RIPRODURRE LA VITA?
L’intelligenza ariiciale, secondo Herbert Simon, ha due scopi:
- Usare la potenza della computerizzazione per aumentare le capacità del
pensiero umano e delle sue applicazioni (ad es. roboiche)
- Usare il funzionamento della mente ariiciale per simulare e comprendere
meglio quella naturale.
La seconda accezione è un esempio di metodologia che parte dalla riduzione
della vita reale, ma con l’obieivo di arrivare a simularne la complessità e
riprodurne i modelli. A tal ine si avvale di tecniche computerizzate in grado di
gesire ed elaborare la mole di dai.
Nella realtà dell’intelligenza praica, usata nella vita quoidiana, le persone non
valutano sempre tute le possibilità, ma ne selezionano alcune in base a moivi
diversi (tempo a disposizione, accessibilità, interessi…). L’intelligenza ariiciale,
per avere validità ecologica, dovrebbe rappresentare l’intelligenza praica, non
solo quella teorica. Essa può essere uile come supporto per integrare quella
concreta, quando è uile valutare tute le alternaive, supplendo alle carenze
moivazionali o emoive della persona. Ma diventa inuile o dannosa se simula
una realtà non corrispondente a quella umana, e vuole addiritura imporla.
La capacità del sistema ariiciale di autocontrollo e autoregolazione è stata
deinita già nella teoria ciberneica di Wiener come minimizzazione coninua
dell’errore, cioè dello scarto tra stato del sistema e obieivo desiderato. Ci si
chiede però se il sistema è in grado anche di sviluppare autonomamente una
eterogenesi dei ini (modiicare l’obieivo).
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Nel 1958 Rosenblat presentò il primo semplice modello neurale, il percetrone,
che aprì la strada a un modello ariiciale in grado di apprendere dall’esperienza:
grazie alla possibilità di variare il peso delle connessioni fra i recetori e il
neurone, questo riusciva a discriminare tra diverse conigurazioni di oggei che
gli venivano presentate. Ci fu un periodo di pausa nella ricerca sulle rei neurali,
dovuta a criiche sulla scarsa eicienza dei percetroni nei compii di
classiicazione. La ricerca riprese però negli anni ’80, riproducendo il modo di
funzionare del sistema nervoso e i suoi apprendimeni.
La rete neurale ariiciale è un insieme di unità connesse tra loro da legami
eccitatori e inibitori che ne propagano l’aivazione, ciascun legame con un suo
peso quanitaivo che viene modiicato dall’esperienza. La tradizionale rete
neurale (Feedforward Neural Network, FNN) è uile per simulare gli
apprendimeni: ad es. nel caso di un ato motorio, come lanciare una palla,
permete di imparare per ciascuna velocità di lancio il tempo e il punto giusto per
aprire la mano e lanciare; in quesi ipi di rei non c’è la possibilità di modiicare il
piano di azione dopo che è stato avviato: c’è un controllo motorio, ma non
mentale. Simula circuii semplici di apprendimento motorio.
Invece la rete ricorsiva (Recurrent Neural Network, RNN) è caraterizzata da
connessioni di retroazioni fra le unità (legami interni di feedback), quindi gli
output della rete dipendono non solo dagli input ma anche dallo stato interno
determinato dai feedback. Al controllo motorio, dunque, si aggiunge un controllo
mentale; si crea uno stato dinamico interno della rete che permete di replicare
comportameni appresi estendendoli in condizioni diverse, o creare nuovi
comportameni combinando apprendimeni consolidai; il tuto in autonomia da
simoli esterni, ma in condizioni di auto-evoluzione e inalizzazione. Simula circuii
complessi e impegnaivi di ipo cogniivo superiore.
La possibilità di simulare realtà complesse ha aperto la strada a tentaivi di
realizzare una simulazione della vita e della sua evoluzione.
Gli algoritmi geneici si ispirano all’evoluzione naturale e sono fondai, dunque,
sui principi darwinisi della selezione e dell’adatamento, nonché sui meccanismi
di riproduzione e mutazione; sono in grado cioè di realizzare ariicialmente la
riproduzione seleiva degli individui migliori, la ricombinazione geneica, o
crossover, e le piccole mutazioni casuali dei cromosomi.
L’atuale scienza cogniiva neurale riiene le componeni dinamiche più
importani di quelle cogniive. Già M. Boden includeva le componeni
psicodinamiche ed emoive, ma anche quelle sociali, escludendo le quali non
sarebbe possibile capire neanche quelle cogniive. Si aferma così la neuroscienza
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sociale che studia i rappori fra cognizione sociale e cervello; gli aspei biologici
che regolano le moivazioni, le relazioni e gli ateggiameni; le reciproche
inluenze fra psicobiologia, salute e ageni sociali. La riproduzione dei fenomeni
del mondo vivente in sistemi ariiciali guarda in modo uniicato a tui i
fenomeni, considerando non solo quelli biologici ma anche quelli sociali. Si
possono studiare modelli di complessità crescente: dai fenomeni biologici agli
organismi unicellulari, pluricellulari e con sistema nervoso, agli esseri umani e alle
loro interazioni sociali, ino alle rei tecnologiche ad alissima complessità
(internet, facebook). L’apertura al sociale della mente è uno degli sviluppi più
receni della scienza cogniiva, che così si disingue dall’intelligenza ariiciale e la
supera, pur avvalendosi dei suoi metodi. Essa coglie la complessità della vita
limitando al minimo i rischi riduzionisi della simulazione, ma creando modelli
che possano essere generalizzai e applicai nella realtà quoidiana.
DALL’INTELLIGENZA ARTIFICIALE ALLA ROBOTICA COGNITIVA
La scienza cogniiva nasce dall’intersecazione tra intelligenza ariiciale,
psicologia, neuroscienze e altre discipline quali la ilosoia, la linguisica e
l’informaica. La scienza cogniiva a sua volta aricola al suo interno una branca
“computazionale” e una “neuronale”.
Vantaggi dei sistemi intelligeni rispeto alla complessità della vita umana:
- Superare lo studio di comportameni semplici aprendo a interazioni complesse
- Gesire fenomeni in cui molteplici fatori entrano in gioco, mediante iterazioni
ricorsive delle veriiche dei modelli ino alla migliore approssimazione (best it)
con il modello teorico o il risultato ateso
- Il sistema mentale può essere simulato in modo realisico (videogames e
sistemi di addestramento).
Troviamo suppori ludici ed educaivi per lo sviluppo delle abilità di
apprendimento e del problem solving cogniivo e sociale, mediante serious
games: giochi che includono un role-playing, cioè la partecipazione aiva
dell’utente in funzioni di ruolo sociale, assumono nei serious games
caraterisiche di grande uilità didaica ed esperienziale, consentendo
l’apprendimento in interazione sociale mediante modalità muliplayer. Il gioco di
ruolo (come lo psicodramma e il sociodramma) è di per sé simulazione per
sperimentarsi in situazioni virtuali a scopo formaivo o terapeuico; implementato
con le nuove tecnologie, può essere usato per sviluppare life skills, cioè
competenze sociali uili per la vita relazionale: strategie di negoziazione,
risoluzione dei conlii, decision making, gesione dello stress. Negli ulimi
decenni vennero usai ambieni virtuali a scuola con scopi ludici ed educaivi, ad
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esempio il LOGO e il recente KODU Game Lab. Tecniche mirate a incrementare
apprendimento e creaività sono quelle dell’educaional roboics, che considera
quesi strumeni come oggei “oggei con cui pensare” e con cui realizzare
organismi ariiciali capaci di interagire con l’ambiente. Tra i progei troviamo:
- Second Life, società virtuale per connetersi, socializzare e creare realtà nuove,
con una propria moneta di scambio
- EutopiaMT Lifelong program, basata sul role-playing in classe per insegnare
abilità di mediazione, anche ad allievi collegai on line
- Enact, inalizzato a valutare on line e a costruire abilità di negoziazione, gesire
relazioni interpersonali, risolvere problemi, programmare e prendere
decisioni.
I limii sono legai ad un minore coinvolgimento emoivo rispeto al gioco reale e
ai pregiudizi nei confroni della sfera ariiciale.
Al sistema mentale ariiciale la roboica è in grado di aggiungere il supporto del
corpo. Le teorie della “embodied cogniion” ci dicono che cognizione e pensiero
non è indipendente dal corpo, ma è il corpo anzi che aiva e arricchisce le
capacità cogniive. Integrando per mezzo delle interfacce tecnologiche i dai della
geneica, biologia, neuroscienze e psicologia, possiamo implementare ageni
dotai di corpo (robot) capaci di riprodurre modelli comportamentali intelligeni e
azioni complesse. Nella roboica “autonoma” ageni dotai di corpo
(embodiment) e situai in ambieni isici con cui interagire (situatedness) sono in
grado di svolgere aività senza l’intervento umano, avvalendosi di sistemi di
rilevamento e controllo interni analoghi al sistema nervoso umano.
Si disingue:
- Roboica esterna: il sistema di controllo interagisce con l’ambiente esterno e le
interazioni simulate sono prevalentemente isiche
- Roboica interna: il sistema interagisce non solo con l’ambiente esterno ma
anche con organi e sistemi interni al corpo e la strutura simulata ha natura
prevalentemente biochimica.
La rappresentazione di aspei interni è essenziale per capire le componeni
moivazionali ed emoive. Un’architetura in grado di rappresentare le emozioni
in un robot umanoide in interazione con umani si basa sul paradigma della Latent
Semanic Analysis: una prima area elabora i dai perceivi dai sensori, una
seconda rappresenta le emozioni mediante uno <<spazio concetuale di stai
emoivi>>, la terza aiva un comportamento semanico correlato allo stato
emoivo del robot. Secondo gli autori il sistema ariiciale può auto-generare il
comportamento tenendo conto della sua “personalità”.
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La roboica atuale assume sempre più caraterisiche di “roboica socialmente
interaiva” a scopi adaivi e riabilitaivi. I robot sono sistemi ariiciali autonomi
che sviluppano le proprie capacità interagendo autonomamente con l’ambiente
senza l’intervento umano. La prima popolazione di robot generai
sperimentalmente mostra un comportamento scoordinato, in quanto i loro
genomi e le rei neurali hanno valori casuali, si muovono liberamente
nell’ambiente e viene valutata la prestazione rispeto al compito (itness).
Vengono prelevai i geni dai robot con le prestazioni migliori e vengono incrociai
tra loro (crossover), creando una popolazione più evoluta che viene valutata e
successivamente incrociata ino a raggiungere una generazione con la prestazione
più soddisfacente.
Disinguiamo tra roboica evoluzionista (=evoluionary), che simula gli aspei
ilogeneici, e la roboica dello sviluppo (developmental), che riproduce e
modellizza i processi di apprendimento e lo sviluppo ontogeneico ipici del
bambino. La roboica si può applicare così per la riabilitazione di bambini con
disturbi cogniivi, del comportamento, e auismo. Pur avendo caraterisiche
umanoidi, i minirobot hanno dimensioni ridote e sempliicate rispeto alle
persone reali, in modo da non ipersimolare i bambini, e che quesi non li
considerano come sositui delle relazioni umane, come in base alle loro
patologie sarebbero portai a fare. Anzi, possono fungere da intermediari per
generalizzare i comportameni con le persone dell’ambiente.
In Italia è stato realizzato il progeto FACE, sistema roboico dal volto di donna
tramite il quale gesisce l’interazione comunicaiva con l’esterno, interpretando e
resituendo segnali emoivi atraverso la comunicazione non verbale. Emete
inoltre comportameni, tramite mimica facciale e gesi, inalizzai all’interazione
terapeuica con bambini con auismo. Il robot diventa un intermediario tra il
bambino e l’esterno, che per lui risulta complesso e lo aiuta, metendolo davani
al maggior numero possibile di scenari comuni di vita quoidiana. Il bambino
apprende così le modalità adaive per fronteggiare la complessità. Il terapeuta
controlla a distanza l’interazione e la guida secondo un piano programmato.
Un altro programma sviluppato in Italia per l’auismo e altre forme di disabilità è
l’IROMEC, che è “centrato sull’utente” in quanto l’operatore è chiamato a
intervenire aivamente re-inventando gli aspei tecnici per adatarli al bisogno
del tratamento speciico, sviluppando nuove praiche sociali. Anche i progei
Edurob e Netq6 sono mirai a potenziare e diversiicare l’apprendimento di
bambini auisici. Ciò vale anche per bambini con iperaività.
Difusa è la roboica per la riabilitazione motoria: essa consente di recepire i
segnali cerebrali e di tradurli in comandi per un arto meccanico e resituendo in
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tempo reale i feedback al cervello in modo analogo all’arto naturale. Il sistema
BCI implica la comunicazione direta tra un cervello animale o umano e un
disposiivo esterno che diventa parte del sistema integrato corpo-mente (M.
Nicolelis e l’esperimento su scimmie).
Una delle applicazioni più atuali è l’assistenza ad anziani e disabili. In Giappone
un robot (Riba-II), dotato di sensori e paricolari “braccia meccaniche”, è in grado
di spostare persone ino a un massino di 80 kg, da una sedia a rotelle per
esempio. In Europa il progeto Robot-Era prevede tre ipi di robot: uno per
assistere anziani in casa, uno nel condominio e uno in luoghi esterni; lo scopo è
creare “smart environments” che riguardano anche servizi di acquisto, pulizia,
smalimento riiui, ecc. Progeto interamente italiano è l’SRS, un sistema
roboico per l’autonomia delle persone anziane in casa, semi-autonomo in
quanto la sua intelligenza deve essere supportata da quella umana. Il NICA,
sempre prodoto in Italia, è in grado di riconoscere l’emoività di un anziano e il
contesto, di metere in ato dialoghi di natura informaiva o di task maintaining
(giochi cogniivi per rallentare i deicit di atenzione e memoria), di svolgere
aività di task reminding e advising considerando le scadenze, ad es. assunzione
di farmaci.
TORNA LA LETTURA DEL PENSIERO…
Secondo Searle la macchina non può possedere l’intenzionalità che è ipica della
mente umana. Una macchina potrebbe funzionare come una mente umana, ma
non comprendere la mente di una persona.
La connessione tra la registrazione dei movimeni oculari (mediante la tecnica
Eye Tracker) e l’analisi delle onde cerebrali corrispondeni, mediante EEG
dinamico, ha consenito di abbinare cosa la persona guarda, o come svolge un
compito, con ciò che il suo cervello registra. A questa tecnica subentrano oggi
registrazioni direte di ciò che avviene nel cervello mentre la persona immagina o
pensa. I tracciai dei pensieri possono essere usai per comandare computer o
ari ariiciali, senza l’intervento di altri mezzi isici. Un sistema intelligente
memorizza le informazioni uili e può decodiicarle quando vengono riaivate, o
addiritura trasmeterle ad altri sistemi collegai, che sulla base di quesi input
aivano sistemi motori. L’azienda INTEL ha sviluppato un sotware per questo
scopo che può essere uile per l’assistenza a persone con gravi handicap isici.
Le cuie NeuroSky MindSet permetono di registrare, con sensori metallici
collocai in testa, i cambiameni bioeletrici delle aree cerebrali riconoscendo dei
paterns preregistrai in base al funzionamento del soggeto speciico; quando
riaiva quesi paterns con il pensiero, un chip digitalizza questa informazione e la
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trasmete via Bluetooth o altro mezzo wireless a un PC che la traduce in impulsi
per comandare un disposiivo tecnologico. Meccanismi uili vengono usai per
disturbi del sonno, dell’atenzione e iperaività, nell’Alzheimer e sulla memoria
nello stress post-traumaico, ma anche per usare i videogiochi senza joysick. La
paricolarità di questa tecnica è che non esistono modelli di ipo generale o
predeterminai, ma le cuie devono adatare la ricezione/trasmissione a quella
persona e gli algoritmi devono individuare i paterns cerebrali peculiari della
persona stessa. Inoltre, bisogna iltrare i disturbi provenieni da movimeni
muscolari, luci e suoni, onde eletromagneiche e simoli interfereni.
PROGETTI AMBIZIOSI PER LA SIMULAZIONE DEL CERVELLO
Non è semplice ricostruire in laboratorio un cervello umano: serve una memoria
di 5 milioni di Gbyte, ma esistono progei che collegano in rete vari laboratori. La
IBM già nel 1956 eseguì una simulazione coricale su grande scala con 512
neuroni; ha quindi portato avani il progeto Watson, un sistema di calcolo
specializzato nella comprensione del linguaggio umano naturale. La stessa
azienda ha avviato il progeto SyNAPSE con lo scopo di creare microprocessori
capaci di riprodurre capacità cogniive simili a quelle del cervello umano.
Lo Human Connectome Project integra neuroimmagini, informaica, matemaica e
psicologia per creare una grande banca dai di connetomi, rei delle connessioni
sinapiche complete del cervello, intese come unico sistema complesso. Lo studio
parte da analisi geneiche, funzionali e comportamentali di migliaia di volontari,
fra cui coppie di fratelli e di gemelli. Il connetoma, architetura delle proprietà di
collegamento e di funzionamento di un piccolo elemento del cervello, è stato
paragonato ad un’orchestra che si organizza e si coordina in modo diverso per
suonare vari brani. Lo scopo è capire come questo sistema cambia quando
apprende, si relaziona, si deteriora.
Un altro progeto è lo Human Brain Project. Gli scienziai hanno già scansionato
colonne della neocorteccia con sistemi oici e le hanno riprodote ariicialmente
con modelli formai da migliaia di neuroni. Quesi modelli, basai anche su
simulazioni a livello molecolare, aiuteranno a studiare le complesse funzioni
cogniive della mente. Si individueranno nuove terapie per alcune patologie
(depressione, schizofrenia, demenza) sperimentando i farmaci senza ricorrere a
esseri umani. Potranno aiutare anche lo sviluppo di robot più intelligeni.
È possibile anche efetuare diagnosi migliori o terapie più eicaci per le lesioni e
gli altri danni del funzionamento cerebrale.
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CAPITOLO 13
LA LEZIONE DELLA COMPLESSITA’
Le teorie della complessità e lo studio dei sistemi caoici hanno contestato alcuni
dei capisaldi della scienza empirica tradizionale, tra cui il determinismo
riduivisico. Tuto ciò che esiste nell’universo è fruto della necessità e del caso
(J. Monod).
IL CAOS NEI COMPORTAMENTI UMANI E SOCIALI: FRA CAUSALE E
CASUALE
In un sistema complesso minime variazioni delle condizioni iniziali producono
efei alle condizioni stesse: sviluppo deinito “caoico” per la sua impredicibilità
e per l’intervento di variabili non conosciute o non controllabili.
L’oggeto di dibaito riguarda due casi:
- Complessità come imprevedibilità epistemica: i fatori interageni in un
fenomeno sono così numerosi da non poter essere tui parametrizzai.
Aumentando la potenza dei metodi di conoscenza e/o analisi di dai, si
potrebbero spiegare eveni sempre più complessi.
- Complessità come imprevedibilità della realtà in sé: fatori la cui azione è
casuale, cioè struturalmente indipendente dagli altri fatori del sistema.
L’imprevedibilità può essere solo monitorata e controllata nelle sue variazioni,
ma mai conosciuta e compresa nella sua essenza.
Entrambe le accezioni sono valide: esistono diicoltà metodologiche di studio di
fenomeni complessi, afrontate con tecniche sempre più rainate (le diagnosiche
per immagini di ipo dinamico, le analisi mulivariate, le simulazioni, le ricerche
cumulaive); ma persisteranno sempre anche andameni caoici e imprevedibili
che vanno seguii per quanto possibile da ageni intelligeni, siano essi operatori
umani o sistemi ariiciali.
La metodologia scieniica è abituata a studiare le regolarità e a contrastare il
caso e tende alla generalizzazione e previsione (forecasing). Ma se complessità e
casualità tendono a prevalere, occorrerà pensare ad altri criteri per la veriica
delle ipotesi? Negli anni ’60 il matemaico Zadeh propose la logica fuzzy (sfumata)
che consente la descrizione di processi non dicotomici, ma promuove la creazione
di un’interfaccia tra dai descrii simbolicamente con termini del linguaggio
comune (caldo, alto,…) e dai numerici, permetendo di avvicinare la complessità
ricca di sfumature del mondo reale alla concetualizzazione necessaria per
intervenire in esso.
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Per i modelli semplici, invece, l’approccio empirico tradizionale coninua ad
essere valido: studi sui moduli dell’atenzione, percezione, apprendimento,
linguaggio. Quando si toccano temaiche di grande complessità che includono
aspei emozionali e relazionali bisognerà accedere a ricostruzioni e
generalizzazioni di ordine logico più che empirico, cumulaivo di efei piutosto
che basato sulla probabilità della signiicaività di singoli efei parziali.
Il riduzionismo è eicace quando trata fenomeni semplici, con poche variabili
interageni e altre ben controllate; è irrealisico quando si applica a fenomeni
complessi, dalle patologie psichiche alle dinamiche aziendali, crisi sociali e
inanziarie.
SI PUO’ RIDURRE IL RIDUZIONISMO? E METTERE ORDINE NEL CAOS?
Le ipotesi generiche riguardo a fenomeni complessi non possono essere né
deiniivamente confermate né smenite. Ad esempio se ipoizziamo che la
caiva sorte è la causa principale delle disgrazie umane, non potremmo mai
essere smenii empiricamente perché nessuna ricerca potrebbe dire qualcosa di
deiniivo contro tale ipotesi. Per questo i metodologi formulano ipotesi in forma
“negaiva” tentando di smenirle (ipotesi nulle) e confermare così l’ipotesi reale
che il ricercatore vuole dimostrare. In ogni caso l’ipotesi deve essere speciica per
avere modalità di veriica appropriate ed eicaci. Se è speciica, l’ipotesi può
avere caratere esploraivo piutosto che confermaivo/disconfermaivo.
Sul piano del metodo, il modello di scienza dell’Otocento diede la sua adesione
al sistema ipotesi-veriica: sistema che procede mediante una sperimentazione
dai criteri rigorosamente deinii e ripeibili, e la conseguente generalizzazione dei
risultai a principi, leggi e teorie in grado di spiegare i fenomeni e prevederne le
regolarità. L’epistemologia di questa scienza è caraterizzata da due tesi:
- Riduzionismo: analisi dei sistemi nelle loro pari componeni e la possibilità di
comprendere o prevedere, a parire dalla loro conoscenza, il comportamento
dell’intero sistema.
- Linearità: relazione di ipo lineare e prevedibile tra i fatori X e Y atendibile se
le variabili interfereni sulla linearità possono essere tenute soto controllo,
come nella ricerca sperimentale.
- Determinismo: ogni sistema è completamente determinato dalle condizioni
antecedeni possedute dal sistema stesso. Non esistono variabili aleatorie che
possono inluenzarlo. X (causa) determina Y (l’efeto).
È limitato il campo di applicazione del conceto di oggeività nella conoscenza dei
fenomeni: non è sempre possibile efetuare misure oggeive. Inoltre, alcuni
fenomeni si comportano in modo imprevisto e imprevedibile.
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I fenomeni complessi e caoici hanno posto le premesse per una nuova
epistemologia centrata su:
- Un approccio olisico, cioè globale e non riduzionisico, alla realtà
- Una visione non-lineare per cui le condizioni iniziali provocano reazioni a
catena e sali dall’esito non prevedibile
- La circolarità della causalità: il fatore X inluenza Y, ma ne è a sua volta
inluenzato.
Esistono una regola e una prevedibilità nel divenire “caoico”?
La non prevedibilità può portare alla ricerca di regole all’interno della caoicità: a
tal ine nelle ricerche empiriche vengono precisai i conini della riduzione della
complessità e i criteri metodologici e di analisi dei dai adeguai alla situazione
complessa. In moli casi si preferisce un monitoraggio longitudinale dei fenomeni
in evoluzione oppure verso un’analisi cumulaiva di più momeni di ricerca. Ciò
comporta di:
- Metere insieme le prove, seguendo nel tempo una certa ipotesi
- Vagliare ciò che è secondario da ciò che è essenziale
- Cumulare le veriiche inchè non si arriva ad una convergenza.
Questo processo è in contrasto con la logica confutaiva popperiana, non sempre
atuabile. Nella ricerca empirica la validità dei risultai accumulai viene assicurata
da metodi di cumulazione dei dai, come la meta-analisi. La logica di veriica
cumulaiva è patrimonio comune dei ricercatori, che la meta-analisi ha rainato
con tecniche staisiche adeguate per la veriica cumulaiva anziché di singole
ipotesi. Il limite della veriica cumulaiva però sta nella diicoltà praica di
compiere numerosi studi di replicazione sistemaica, variando una variabile alla
volta e seguendone l’andamento nel tempo: procedura che richiede tempo e
fondi necessari, anche per grandi gruppi di ricerca.
La simulazione apre spazi nuovi a una logica di ricerca capace di rispecchiare la
complessità dei processi mentali, consentendo l’integrazione di un gran numero
di elemeni le cui interazioni sono di ipo non lineare e fanno emergere esii
globali del sistema non prevedibili a priori.
Sul piano metodologico le ricerche simulaive ofrono la possibilità di superare i
limii delle ricerche empiriche, sopratuto in psicologia educaiva, clinica,
riabilitaiva e nella neurobiologia. Esse consentono:
- La formazione di gruppi di confronto e di controllo realmente “matched”
- La precisione di misurazione e di formazione e gesione del database
- La creazione di benchmark (prova delle prestazioni) come riferimento reale a
criteri teorici, tenendo conto dell’errore di misurazione
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- La possibilità di parire dai dai reali di uno o più soggei sperimentali o clinici
e usarli come baseline per la simulazione di dai in progress
- La replicazione e le variazioni con numero di casi molto elevato
- L’aggiornamento dei valori di probabilità via via che si accumulano i dai
(logica bayesiano).
Il limite è l’inevitabile sempliicazione della complessità degli eveni. La
sempliicazione nella simulazione serve per la costruzione dei modelli iniziali,
semplici, a pato di non ritenerli la prova di come funziona la realtà, ma solo
linee-base da connetere tra loro in modelli più complessi e più vicini alla realtà.
La simulazione consente di fare in modo economico e rapido quanto nella ricerca
sperimentale deve essere fato usando disegni mulivariai complessi. Sono state
realizzate molte implementazioni praiche nel campo dell’apprendimento
motorio e sporivo e nell’immaginazione mentale.
Ciò che è importante è che occorre un coninuo controllo degli sviluppi dello stato
iniziale e dei cambiameni in iinere, controllo che i sistemi informaizzai possono
atuare in autonomia mediante la ricorsività delle rei neurali di ulima
generazione. Ma anche nelle praiche applicaive della psicologia deve essere
fato con l’intervento direto dell’operatore che monitorizza coninuamente i
cambiameni e quindi regola il percorso verso i ini preissai.
COSCIENZA, AZIONE, RELAZIONI SOCIALI: IL PUZZLE SI PUO’
RICOMPORRE?
Un sistema che si comporta in modo intelligente non necessariamente è
consapevole di esserlo. Intenzionalità e coscienza non sono ritenute intrinseche
dei sistemi intelligeni ariiciali ma cosituiscono un “di più” ipico della mente
umana. Secondo l’interpretazione “enaiva” ipica delle teorie auto-poieiche
della biologia costruivista, l’organismo maniene e rigenera nel tempo la propria
unità e autonomia rispeto alle variazioni ambientali. In questo senso la
consapevolezza emerge nell’autoorganizzazione del sistema per mantenere la
propria idenità nei rappori con l’ambiente.
Tre dimensioni in cui atenzione, percezioni, emozioni, azioni interagiscono in
modo coninuo:
- Qui verso altrove: realizzabile nelle aività motorie
- Adesso verso un altro tempo (passato e futuro): memoria retrospeiva e
prospeica, ricordo e programmazione
- Sé verso gli altri: idenità, comunicazione, relazione.
Sul piano dell’intervento si applica un doppio riduzionismo:
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- I problemi della corporeità si afrontano con mezzi isici (es. farmaco); o
educando o riabilitando la motricità con l’allenamento, o con suppori
intelligeni
- I problemi delle emozioni (ansia, stress) e quelli della coscienza (capacità
cogniive, disturbi degli apprendimeni e dell’adatamento sociale) vengono
tratai con sostanze psicotrope e/o interveni educaivi o psicoterapie.
Corporeità, emozione e coscienza non possono essere scisse, ma vanno
comprese e tratate insieme. Le applicazioni del modello complesso sono
possibili in moli setori:
- apprendimeni cogniivi, afeivi, relazionali e possibili deicit
- disturbi speciici dell’apprendimento e bisogni speciali
- disturbi dell’atenzione e dell’iperaività
- comportameni esteici, economici, poliici, eici
- disabilità varie per origine, grado e ipologia
- deterioramento mentale negli anziani o dopo traumi
- auismo
- patologie psichiche
- devianza minorile e in età adulta
- tossicodipendenze e altre dipendenze
- ansia e stress
- gravidanza, cura dei nai prematuri
- disagi sul lavoro, burn-out
- pubblicità e markeing
- diferenze di genere
- rappori inter-gruppi
In tui quesi campi la causalità può essere autoregolata e autocontrollata. Nei
casi in cui questa autoregolazione non è suiciente, è possibile atuare questo
etero-controllo mediante uso di sostanze, protesi, sostegni ariiciali. Oppure
intervenire mediante suppori che orientano la persona al recupero
dell’autoregolazione e dell’autocontrollo. Quesi interveni possono essere di ipo
educaivo, rieducaivo o riabilitaivo, psicoterapeuico.
CAPITOLO 14
PER CONCLUDERE: PRIGIONIERI DELLA COMPLESSITA’?
FUGA NEL NEURO-BIO-TECNOLOGICO: L’ULTIMA TENTAZIONE
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Tra neuroscienze e psicologia deve esserci un rapporto di integrazione e
confronto: ogni componente della famiglia delle scienze della mente ha la propria
responsabilità, insieme agli altri.
RIPARTIRE DALLA DOTE COMUNE
Psicologia e neuroscienze devono metere davvero in comune la propria dote: le
conclusioni cui nel proprio dominio sono giuni studi validi, replicai e
generalizzai a campi e a condizioni diversi. Sul piano applicaivo ci aspeiamo:
- dalla psicologia, la conferma di quali interveni sono più eicaci (raggiungono
mete preissate) ed eicieni (usano metodi rapidi)
- dalle neuroscienze, non solo la precisione puntuale di quali geni o pari del
cervello possono inluenzare i comportameni, ci aspeiamo invece che,
tenendo conto delle condizioni epigeneiche e dell’olismo del funzionamento
mentale, venga prospetato quali speciiche interazioni tra i geni e un
ambiente potenziato possono consenire le condizioni migliori per lo sviluppo
o recupero di funzioni careni. È uile per fondare interveni farmacoterapici o
psicoterapeuici o educaivi.
Decalogo, misto tra pretese metodologiche e deontologiche:
1. tenere preseni le lezioni della storia delle singole discipline
2. non estendere le conclusioni al di là della portata temporale e contestuale
3. non millantare conclusioni deiniive su dimostrazioni probabilisiche
4. non divulgare sui mass media un’ipotesi parziale ancora da veriicare
5. associarsi ad altre scienze limitrofe
6. atenzionare i lavori degli altri ricercatori
7. discutere criicamente gli aspei metodologici e le tecniche usate
8. non rifugiarsi nelle tecnologie avanzate per mascherare lacune dei modelli o
dei metodi
9. raforzare l’epistemologia
10. considerare le valenze sociali e l’applicabilità praica e professionale nei vari
setori.
Scienza= prassi di ricerca sulle regolarità e le diferenze nei fenomeni, condota in
condizioni controllate, con procedure atendibili e internamente coereni e
veriicabili dall’esterno. Le neuroscienze non possono prendere prigioniera la
psicologia per il semplice fato che le scienze che si occupano della mente sono tute
prigioniere della complessità, dalla quale tute sono ridimensionate e contenute.
Quando si parla di mulicomponenzialità dei modelli, di assessment muliplo, di
analisi mulivariate, di mulidisciplinarità, di controllo e veriica coninua del casuale
mediante un causale mirato si trata di accedere alla logica di complessità che è il ilo
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condutore dell’intera scieniicità contemporanea. <<Tui insieme per fronteggiare
il caos>>.
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