Risposte Basi funzionali e cognitive dell'intersoggettività

Domande d'esame per BFCI

Studio sui feti gemelli di Castiello e colleghi

Lo studente descriva brevemente lo studio sui feti gemelli di Castiello e colleghi (2010, PlosOne) al quale hanno collaborato anche Gallese e Becchio intitolato “Wired to be social: the ontogeny of human interaction”. Lo studio dimostra che la sola condivisione delle esperienze (anche senza comunicazione) con qualcun altro fa sì che le stesse risultino più intense e questo vale sia in positivo che in negativo. Nello studio sono state messe a paragone due scenari sperimentali: (sperimentare uno stimolo insieme a qualcun altro) e (sperimentare uno stimolo in presenza di un altro che però non è toccato dallo stimolo stesso). L’ipotesi è che nel primo caso lo stimolo risulti più intenso.

Sono stati fatti 2 esperimenti su 20 studentesse di Yale, con cioccolato buono e cioccolato molto amaro. In entrambi i casi l’esperienza è stata più intensa quando condivisa (cioccolato buono più buono, cioccolato sgradevole più sgradevole quando degustato insieme al confederato). NB: durante la degustazione i due partecipanti erano seduti vicini ma non comunicavano tra di loro. Quindi non c’è un effetto meramente positivo legato alla soddisfazione per l’esperienza “sociale” di condivisione di per sé dell’esperienza con qualcun altro.

TED Talk di Nancy Kanwisher

Lo studente esponga i contenuti principali del TED Talk di Nancy Kanwisher circa l’elaborazione dei volti e non solo e indichi il panorama teorico all’interno del quale si colloca la proposta della neuroscienziata del MIT. Nel suo intervento al TED, la Kanwisher ha espresso la propria posizione rispetto alla presenza nel cervello di zone specializzate dedicate a diverse funzioni, focalizzandosi in particolare su quelle deputate all’elaborazione di informazioni sociali.

In particolare, la Kanwisher sostiene che il cervello non sia “un unico processore con un solo scopo generale, ma un insieme di componenti altamente specializzati ciascuno destinato alla soluzione di uno specifico problema che però collettivamente determinano chi siamo come esseri umani e come pensatori”. Nel cervello vi sono quindi distinti sistemi per differenti funzioni. Questo ad esempio è testimoniato dalla prosopagnosia, ossia l’incapacità di riconoscere i volti a seguito di una lesione della regione cerebrale che presiede a questa funzione pur rimanendo intatte tutte le altre funzioni cognitive.

Gli studi in questo ambito sono stati significativamente supportati dall’imaging cerebrale, in particolare dall’utilizzo della risonanza magnetica, che consente di osservare l’anatomia interna ad alta risoluzione e l’attività cerebrale attraverso la rilevazione del flusso di sangue nel cervello: una maggiore irrorazione di una zona corrisponde all’attivazione della zona stessa. In diversi esperimenti, ha verificato che in caso di esposizione a stimoli visivi rappresentati da immagini di volti di diverso tipo si attiva una zona del cervello in particolare che risponde invece in modo molto più contenuto in presenza di stimoli diversi (es. oggetti di uso comune): è stata quindi individuata una “zona facciale”.

Inoltre, con una prova su un paziente epilettico al quale erano stati applicati elettrodi in corrispondenza di diverse parti del cervello, è stato verificato che la stimolazione elettrica di tale zona interferiva con il riconoscimento dei visi: è stato quindi confermato che non solo la zona si attiva all’esposizione di volti, ma è anche strettamente implicata dal punto di vista funzionale nella loro elaborazione e riconoscimento. Nel corso del suo speech, la Kanwisher ha inoltre elencato altre regioni da lei individuate che reagiscono specificamente a: analisi di informazioni a colori, analisi dei luoghi, del movimento, da immagini di corpi o parti di corpo, percezione dei toni, delle voci umane. Ma ci sono anche zone deputate a processi mentali più sofisticati, come il linguaggio o la mentalizzazione.

Tuttavia, la Kanwisher ritiene che non ci siano zone specializzate per tutti i processi mentali, ma vi siano nel cervello anche molti meccanismi con uno scopo generico, che permettono di affrontare qualsiasi problema si presenti. Quindi, nel cervello ci sono moduli super specializzati affiancati a zone generiche. Gli studi a proposito sono solo agli inizi, resta ad esempio da capire come queste zone funzionino, la loro interconnessione tra loro e tra le varie zone del cervello, le modalità con cui si formano, sia da un punto di vista ontogenetico che filogenetico.

La dilatazione pupillare e arrossire come segnali sociali

Adolphs e Birmingham hanno proposto una tassonomia delle caratteristiche presenti negli altri, statiche o dinamiche, che sono in grado di fornirci informazioni di tipo sociale che li riguardano. Le caratteristiche possono essere statiche (si parla in questo caso di “cue”) o dinamiche, ovvero possono essere attivate o disattivate in funzione delle situazioni (in questo caso di parla di “segnali”) con differenti livelli di controllo da parte del soggetto.

Tra i segnali, Adolphs e Birmingham citano la dilatazione pupillare e il rossore; entrambe le caratteristiche infatti trasmettono informazioni sociali sulla persona con cui si sta interagendo e non sono sempre presenti. In particolare, il diametro della pupilla dipende da condizioni ambientali (quantità di luce), ma vi sono delle condizioni in cui essa muta che non hanno a che vedere con queste ultime né con condizioni neurologiche particolari. L’attivazione della pupilla è legata alla risposta del sistema simpatico (quindi è una caratteristica dinamica priva di controllo da parte del soggetto). Se io provo disgusto verso l’altro, la mia pupilla tende a restringersi; questo accade anche se stiamo ascoltando qualcosa che riteniamo noioso. La dilatazione pupillare veicola quindi informazioni relative allo stato emotivo della persona e si presenta in condizioni di attivazione fisiologica (arousal).

Il rossore, invece, è una caratteristica dinamica a basso livello di controllo che sorge, ad esempio, nel caso in cui sia stata infranta una norma sociale (il rossore indica che si è capito di aver fatto un errore e di essere consapevoli di avere infranto tale norma sociale) o se si prova imbarazzo (ad esempio una lode in una situazione collegiale: il rossore indica anche modestia da parte di chi lo esibisce). Vi è un dibattito in corso sul considerare il rossore un segnale sociale o meno in quanto vi sono alcune etnie (afroamericane) in cui non può essere rilevato: si nota facilmente nel gruppo caucasico, ma negli altri è meno visibile.

Modello cognitivo di Bruce e Young sull'elaborazione dei volti

Lo studente descriva il modello cognitivo di Bruce e Young (1986) sull’elaborazione dei volti. L’identità, così come i segnali e i cue, è elaborata da meccanismi cognitivi e neurali specifici. In quest’ottica, sono stati elaborati due modelli che spiegano le modalità di elaborazione dei volti, uno di stampo cognitivo (Bruce e Young) e uno di natura neurale (Haxby e Gobbini).

Il modello di Bruce e Young prevede l'elaborazione dei volti come un processo sequenziale e gerarchico di fasi diverse. In particolare, il modello prevede le seguenti fasi:

• Codifica strutturale: costruzione dell'immagine e la loro distribuzione geometrica centrata dall'osservatore. Riguarda l’acquisizione delle caratteristiche di un volto in modo da poterlo distinguere da tutti gli altri, è la rappresentazione 3D della faccia. È un’elaborazione automatica e non può essere influenzata da processi top-down. Dalla fase di codifica strutturale derivano le informazioni che serviranno nelle successive fasi di creazione dell’immagine del volto più astratta e indipendente dalle espressioni.
• Unità di riconoscimento dei volti (FRUs): qui sono immagazzinate le descrizioni visive che permettono a un particolare faccia di essere discriminata da altre facce conosciute o sconosciute. In questa unità sono contenute le descrizioni delle persone che conosciamo e si confrontano gli stimoli percepiti con altri stimoli tridimensionali. Qualora il confronto risulti positivo il volto percepito è classificato come “faccia già vista”, se invece il confronto risulti negativo il volto è classificato come “faccia nuova”.
• Nodi di identità personale (PINs): identificazione della persona, ed informazioni semantiche, ad esempio professione e interessi. L'attivazione del nodo di identità personale consente di legare un volto riconosciuto come noto alle informazioni semantiche relative a quella determinata persona (esperienze passate vissute, professione, stato sociale, ecc...). Gli autori precisano che i nodi di identità si trovano in un magazzino semantico separato da quello della memoria semantica generale.
• Recupero del nome: recupero del nome della persona, che è attivato dopo un appropriato PIN. Il nome di una persona è immagazzinato in maniera separata dalle altre informazioni. (Un deficit a questo livello determina “proposopoanomia”, cioè l'incapacità di ricordare il nome di una persona, nonostante si conservino tutte le conoscenze semantiche legate a quel volto).

Studio di Quiroga et al. (2005, Nature)

Lo studente descriva brevemente il principale risultato dello studio di Quiroga et al. (2005, Nature) popolarmente soprannominato come lo studio del “neurone di Jennifer Aniston”. Quiroga et al. (2005) hanno dimostrato, utilizzando la tecnica di registrazione da singolo neurone, l’esistenza di neuroni singoli che codificherebbero in modo selettivo per una certa identità (il neurone di Jennifer Aniston; denominati anche “grandmother cells”).

Un solo neurone basta per riconoscere una persona. Nel cervello c'è un neurone "dedicato" a ogni persona famosa o familiare. Un neurone che lavora da solo per permetterci di riconoscere immediatamente le persone conosciute. Spesso non riconosciamo il vicino di casa ma sappiamo a prima vista identificare Nicole Kidman o Sharon Stone su un cartellone o in una pubblicità. Questo ci succede - stranamente - nonostante incontriamo il nostro vicino più spesso della Kidman.

I meccanismi della memoria connessi al riconoscimento di oggetti e persone ancora non sono chiari agli scienziati, ma secondo i risultati di un esperimento condotto in California e pubblicato su Nature, sarebbe un neurone specifico a far scattare l'immediata identificazione nel cervello di personaggi famosi e familiari. Negli anni '60 Jerome Lettvin aveva ipotizzato l'esistenza di neuroni “specializzati” nel riconoscimento delle persone familiari: chiamava il “neurone nonna” quello che, secondo il neurobiologo, ci permetterebbe di riconoscere nostra nonna a prima vista. Rodrigo Quian Quiroga del California Institute of Technology di Pasadena e il suo team hanno applicato su otto pazienti affetti da epilessia un dispositivo composto da 100 elettrodi che sono stati impiantati nel cervello.