In due cervelli interagenti identificate le aree attive
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno XIII – 11 aprile 2015.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di
studio dei soci componenti lo staff dei
recensori della Commissione Scientifica
della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
L’interazione comunicativa, cognitiva e affettiva fra persone è, allo stesso tempo, l’essenza della vita individuale ed il nucleo fondante della storia dei popoli nell’epopea umana. Se si considera l’insieme di tutti i rapporti fra persone, da quello strettamente interpersonale delle diadi affettive a quello quasi impersonale di un leader politico con il suo elettorato, includendoli nell’unica categoria dell’interazione sociale, come spesso si fa a scopo di studio, praticamente si intende tutta la vita di relazione umana.
Così intesa, l’interazione sociale non è solo rilevante per la vita degli individui e delle collettività, ma si ritiene che abbia avuto un ruolo trainante per l’evoluzione del cervello umano, che sia importante per la salute e sia alla base di fenomeni tanto diversi quanto lo sviluppo mentale in età evolutiva, l’andamento dei mercati finanziari e la maggior parte degli argomenti di studio delle scienze umane. Nonostante un simile rilievo, fino ad oggi non sono stati ancora messi a punto metodi e procedure sperimentali adeguati per la scoperta delle basi neurali di tale componente essenziale della nostra vita. Ha provato a farlo un team di dieci ricercatori, coordinati da Andreas Meyer-Lindenberg e facenti capo all’Università di Heidelberg e a quella del Nuovo Messico ad Albuquerque, estendendo i precedenti approcci pionieristici, basati su fMRI e hyperscanning, così da strutturare un metodo per studiare il flusso di informazione tra cervelli umani interagenti secondo un approccio basato su una diade.
In particolare, è stato realizzato un ambiente di scansione in grado di consentire l’acquisizione sincronizzata dei dati rilevati nei due cervelli in funzione interattiva mediante risonanza magnetica funzionale, durante l’esecuzione di specifici compiti sperimentali. Il metodo di analisi è stato concepito per essere applicato più in generale nell’identificazione di sistemi neuronici attivi nell’interazione fra persone.
Il lavoro
sembra aver identificato specifici
sistemi del cervello sociale quali conduttori
di interazione negli esseri umani, che gli autori propongono anche come un
collegamento per una misura della specializzazione sociale (Bilek E., et al., Information flow between interacting human brains:
Identification, validation, and relationship to social expertise. Proceedings of the National Academy
of Sciences USA – Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1421831112,
2015).
La provenienza degli autori dello
studio è la seguente: Departments of Psychiatry and Psychotherapy,
Neuroimaging, Psychosomatic Medicine and Psychotherapy, and Clinical
Psychology, Central Institute of Mental Health, Medical Faculty Mannheim,
Heidelberg University, Mannheim (Germania); Mind Research Network, Department
of Electrical and Computer Engineering, University of New Mexico, Albuquerque,
New Mexico (USA).
[Edited
by David M. Eagleman, Baylor College of Medicine, Houston, TX (USA)].
Recentemente abbiamo trattato l’argomento della connessione diretta fra cervelli, divulgativamente presentata come “trasmissione del pensiero”. Si comprende l’interesse euforico suscitato da questi esperimenti, sia perché consentono di realizzare potenzialità inesplorate, sia per gli scenari da fantascienza che evocano; ma, personalmente, sono appassionata di più dall’interazione mediante comunicazione verbale e non verbale che ha costituito la trama dei rapporti umani e del senso condiviso, dall’inizio della storia ad oggi e nel contesto della nostra stessa esistenza. Poi, non si può ignorare che il rapporto fra persone non è solo scambio di informazioni, ma anche influenza, suggestione, stimolo. Infatti, oltre ai messaggi basati sui codici verbali e non verbali, inclusa la mimica analogica e le semplici espressioni facciali, è in gioco anche l’effetto evocativo delle persone stesse. Si pensi alla differenza fra presenza ed assenza di una persona dotata di grande carisma in un contesto lavorativo, sportivo, familiare o sociale in senso generale. Sarebbe straordinario poter riconoscere nel cervello la traccia neurofunzionale corrispondente all’effetto prodotto dalla presenza materiale della persona e, magari, distinguerla dal correlato neurofunzionale dalla sua semplice evocazione.
Un progetto di ricerca molto ambizioso, che mi piacerebbe poter porre in essere per l’identificazione di una base neurale certa della relazione comunicativa e non comunicativa fra persone, dovrebbe contemplare il campionamento di migliaia di cervelli in definite condizioni di saggio, concepite secondo un repertorio di possibilità che vada dall’interazione con oggetti inanimati, testi e stimoli analogici, all’interazione con animali e, finalmente, a forme di interazione umana simulata, virtuale e reale. Tutto ciò, allo scopo di identificare, se esiste, una base funzionale comune a tutti i cervelli, che riguardi esclusivamente il rapporto interumano e non si sovrapponga a patterns di attività aspecifiche. Ma gli ostacoli da superare per una simile sperimentazione sono ancora quasi insormontabili. Il lavoro di Edda Bilek e colleghi, coordinati da Andreas Meyer- Lindenberg, rappresenta un apprezzabile primo passo in questa direzione.
Va subito detto che lo studio ha un realistico profilo di “misura quantitativa”, senza pretendere quanto non è possibile ottenere con queste metodiche e procedure. L’idea è stata quella di basarsi su una condizione in cui ciascuno di due membri di una diade sia concentrato sull’altro e sulla sua potenziale trasmissione di informazione. In pratica, i ricercatori si sono basati su un paradigma di attenzione congiunta (joint attention paradigm) in coppie di volontari, per studiare in tempo reale, mediante H-fMRI (hyperscanning functional magnetic resonance imaging), il flusso di informazione intercorrente fra i due cervelli in una condizione di interazione sociale.
Da un punto di vista tecnico, gli esperimenti hanno richiesto la realizzazione ingegneristica di un setup basato su strutture che hanno consentito un’immersione audiovisiva congiunta delle diadi di volontari, in apparecchi di risonanza magnetica funzionale collegati fra loro a costituire una singola unità.
In tal modo, i ricercatori hanno potuto caratterizzare delle componenti di connettività crociata fra i cervelli (cross-brain connectivity), che sono risultate esclusive dell’interazione fra persone, identificando il flusso di informazione fra la giunzione temporo-parietale del trasmittente e del ricevente.
Trovati questi dati, Andreas Meyer-Lindenberg e colleghi hanno replicato questi risultati in un campione indipendente e validato i loro metodi dimostrando che la connettività crociata fra cervelli si pone in relazione con misure-chiave nel mondo reale del comportamento sociale.
Il complesso dei dati emersi dalla sperimentazione, per il cui dettaglio si rimanda alla lettura dell’articolo originale, supportano la tesi di un ruolo centrale di aree corticali specifiche della specie umana nelle dinamiche cerebrali delle interazioni diadiche, e forniscono una nuova modalità di approccio per l’esame non invasivo delle basi neurali del comportamento sociale umano in persone in buona salute mentale o disturbate, con minime assunzioni a priori.
Solo un impiego esteso a numerosi campioni di diadi e di eventuali insiemi più numerosi, da parte di vari gruppi di ricerca, potrà dirci fin dove si può arrivare con questo paradigma.
L’autrice della nota ringrazia la
professoressa Monica Lanfredini per l’aiuto nell’estensione del testo e invita
alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione
“NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).