Specchio specchio delle mie brame: tutto quello che non avevate capito sui neuroni specchio

Tutti abbiamo sentito parlare dei neuroni specchio, ma non tutti forse abbiamo davvero capito che cosa sono. In questo articolo cercheremo di presentare alcuni dei più importanti esperimenti che hanno stupito ed entusiasmato i ricercatori italiani.

La scoperta

I neuroni specchio, detti anche Mirror Neurons (MN), furono scoperti negli anni ’90 da un gruppo di ricercatori dell’Università di Parma coordinato da Giacomo Rizzolatti in uno studio sulla corteccia premotoria del macaco.

Durante lo svolgimento di specifici atti motori (azioni svolte dalla scimmia stessa) venne registrata con degli elettrodi l’attività dei singoli neuroni. Normalmente i neuroni della corteccia premotoria si attivano in corrispondenza di specifici movimenti (ad esempio afferrare un oggetto), ciò avvenne anche durante l’esperimento. La scoperta eccezionale fu però che essi non si attivarono solo durante lo svolgimento dell’azione, ma anche nel caso in cui questo comportamento venisse semplicemente osservato. Ciò fece ipotizzare di aver trovato un gruppo di neuroni in grado di spiegare il meccanismo attraverso cui l’individuo riesce a capire le intenzioni altrui. Il cervello quindi osserverebbe il movimento dell’altro tramite il sistema sensoriale e lo simulerebbe attraverso una copia motoria riprodotta dai neuroni specchio così da comprenderlo e poterlo a sua volta riprodurre.

Esperimento 1

Non serve vedere un’azione per capirla

La parte interessante però deve ancora venire: i neuroni specchio sarebbero altamente specializzati. Essi infatti non solo sanno comprendere l’azione (what), ma anche l’intenzione ad essa sottostante (why). Ciò è stato dimostrato dall’esperimento condotto da Umiltà e colleghi (2001) durante il quale hanno registrato l’attività dei MN durante la visione da parte di un macaco delle seguenti condizioni:

1. una mano che afferra il cibo
2. una mano che sta per eseguire l’azione di afferrare il cibo – dove l’azione viene nascosta, ma il cibo viene visto
3. una mano che afferra un oggetto diverso dal cibo – con azione totalmente visibile o parzialmente nascosta

I risultati mostrarono che i MN si attivavano nelle prime due condizioni nelle quali era presente il cibo, indipendentemente dal fatto che l’azione fosse totalmente visibile o parzialmente nascosta. Ciò significa che la sola presenza del cibo faceva intuire all’animale quale tipo di azione sarebbe stata svolta, attivando i neuroni specifici per l’afferrare.

Esperimento 2

Non solo comprendiamo l’azione, ma prevediamo anche l’intenzione

In un altro esperimento vennero presentate le seguenti condizioni:

1. un atto motorio accompagnato da un suono distintivo (ad es. la visione di mani che sgusciano una nocciolina con l’ascolto del relativo suono)
2. lo stesso suono in assenza di un video che mostrasse l’atto dello sgusciare

Secondo i risultati i MN rispondevano ad entrambe le condizioni. Ciò significa che il cervello è in grado di riconoscere da un indizio ambientale, come il suono, l’azione che l’altro sta svolgendo e di conseguenza riprodurlo.

Esperimento 3

Ogni azione attiva neuroni specchio diversi

Fogassi (2005) propose poi uno studio nel quale indagare la specializzazione di questi neuroni. Anche in questo caso i risultati furono straordinari. Nel suo esperimento vi erano le seguenti condizioni sperimentali:

1. il macaco veniva addestrato ad afferrare del cibo per mangiarlo
2. il macaco veniva addestrato ad afferrare del cibo per spostarlo in un contenitore
3. successivamente l’animale osservava queste due azioni svolte dallo sperimentatore

La caratteristica delle azioni svolte è che esse sono identiche per il gesto di afferrare e differiscono per la finalità (mangiare o spostare). Gli psicologi rilevarono la presenza di neuroni altamente specializzati: alcuni infatti si attivarono per l’azione afferrare-per-mangiare ed altri per l’azione afferrare-per-spostare. Ciò significa anche che nell’osservare un’azione siamo in grado di inferire fin dall’inizio la finalità dell’azione in base al contesto.

Esperimento 4

Come possiamo simulare un’azione che non appartiene alla nostra specie?

Un esperimento di Buccino (2004) prevedeva lo studio delle differenze tra le specie animali nel sistema mirror: uomo, scimmia, cane. Vennero proposte diverse azioni specie specifiche e non:

1. mordere il cibo (che accomuna tutte le specie)
2. comunicare (parlare per l’uomo, schioccare le labbra per la scimmia ed abbaiare per il cane)

I risultati mostrarono che i neuroni specchio si attivavano solo per le azioni appartenenti al repertorio dell’osservatore. Ciò significa che quando sentiamo un cane abbaiare o un cane ci sente parlare, il cervello attiva il sistema sensoriale; quando invece sentiamo parlare un’altra persona i neuroni specchio si attivano simulando i movimenti della sua bocca.

Esperimento 5

E l’empatia come funziona? 

Attraverso tecniche neurofisiologiche alcuni studi confermarono la presenza di due sistemi di neuroni specchio nell’uomo:

• Circuito legato al riconoscimento delle azioni e delle intenzioni altrui (aree premotorie, giro frontale inferiore, area di Broca, lobo parientale inferiore)
• Circuito dell’empatia e delle emozioni (insula e corteccia cingolare anteriore)

Ciò significa che l’essere empatici è strettamente legato al grado in cui i nostri neuroni specchio si attivano e riescono a simulare l’emozione che l’altro sta provando in quel momento.

Descriveremo nei prossimi articoli l’importante ruolo dei neuroni specchio nel linguaggio e nell’autismo.

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A cura di:

Dott.ssa Martina Varalli – Psicologa

Riferimenti bibliografici:

Buccino G., Lui F., Canessa N., Patteri I., Lagravinese G., Benuzzi F., Porro CA, Rizzolati G., (2004). Neural circuits involved in the cognition of actions performed by nonconspecifics: ad FMRI study.

Fogassi, L., Ferrari P. , Gesierich B., Rozzi S., Chersi F., Rizzolati G., (2005). Pariental lobe: from action organization to intention understanding.

Rizzolatti G., Sinigaglia C., (2006). So quel che fai. Il cervello che agisce e i neuroni specchio.

Umiltà M.A., Kohler E., Gallese V., Fogassi L., Fadiga L., Keysers C., Rizzolatti G., (2001). I know what you are doing: a neurophysiological study.