Se stiamo avendo una ispirazione è merito dei neuroni della corteccia prefrontale
Martedì 01 Giugno 2010
Lo dimostrerebbe uno studio pubblicato su Neuron da Daniel Durstewitz dell’Università
di Heidelberg e Jeremy Seamans dell’Università della British Columbia di Vancouver
Fonte: Brain Factor
di Alessandra Gilardini
La corteccia prefrontale (PFC) svolge funzioni deputate alla decisione, alla pianificazione e
all’adattamento a nuove situazioni. Se questa parte del cervello è danneggiata, un individuo
risulta incapace di cambiare con rapidità le proprie rappresentazioni mentali o di elaborare
nuove strategie.
I due ricercatori hanno identificato in quale parte del cervello "nasce" l’ispirazione impiantando
elettrodi nella PFC di 13 ratti alle prese con l’apprendimento di nuovi compiti.
Gli animali hanno inizialmente affrontato un esercizio visivo ripetuto nel tempo. Il ratto è stato
messo di fronte a due barre, una destra e una sinistra, dotate di una lampadina. Quando la
lampadina si accendeva, l’animale doveva colpire la barra sottostante per ottenere del cibo.
Una volta appreso il meccanismo, le regole venivano cambiate, trasformando il compito da
visivo a spaziale. Il topo non doveva più tenere in considerazione quale lampadina si
accendeva, perché il cibo veniva sempre abbinato a una sola delle barre, quella sinistra o
quella di destra.
I ricercatori hanno così avuto modo di osservare due diversi comportamenti di adattamento alle
nuove regole, accompagnati da altrettante registrazioni dell’attività dei neuroni della PFC.
Alcuni ratti hanno impiegato più tempo per apprendere le nuove regole, accompagnati da un
cambiamento progressivo dell’attività dei neuroni lento. Questa tendenza rispecchierebbe il
modello standard di apprendimento, dove nuove regole si imparano attraverso errori e successi,
memorizzati prima dai neuroni di una parte del cervello e successivamente trasmessi alla PFC.
Nella metà dei ratti, tuttavia, il cambiamento dell’attività dei neuroni corticali durante
l’apprendimento di un nuovo compito è avvenuto in modo quasi immediato, interessando
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Martedì 01 Giugno 2010
direttamente i neuroni della PFC. Questa variazione è stata osservata tra un compito e il
successivo, cioè a premio conquistato, e non durante lo svolgimento della prova come nel caso
del modello standard.
Questi ratti potrebbero dunque "dedurre" le nuove regole attraverso l’apprendimento basato
sull’evidenza, un evento che richiede al cervello di abbandonare gli schemi noti, che non
risultano più vantaggiosi nel nuovo contesto.
Questa "lotta tra pensieri", che coinvolge direttamente i neuroni della PFC, potrebbe accadere
per una modificazione dei livelli di dopamina o di attivazione del suo recettore D2.
Sarà accaduto questo nel cervello di Archimede, quando, immergendosi nella vasca da bagno,
comprese la forza idrostatica e ne scrisse il famoso principio?
Reference:
D.Durstewitz et al., "Abrupt Transitions between Prefrontal Neural Ensemble States
Accompany Behavioral Transitions during Rule Learning", Neuron 66 (13): 438-448, 2010.
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