Riassunto esame psicologia fisiologica, prof. Proverbio, libro consigliato Neuroscienze cognitive, Gazzaniga

Psicologia fisiologica e neuroscienze cognitive

Psicologia fisiologica

Nome antico. Disciplina che studia le misurazioni espressione del sistema nervoso autonomo (“fisiologica”) (quindi non l'attività cerebrale ma il battito cardiaco, la risposta elettrotermica, la frequenza respiratoria ecc… - tutte variabili fisiologiche facilmente osservabili) messe in relazione dagli psicologi a sofferenze psichiche.

Neuroscienze cognitive

- Cognitive: perché noi psicologi siamo interessati alla mente.

- Neuroscienze: scienza nata negli Stati Uniti. La parola è stata coniata dal fisiologo Schmit, che si occupava di mielina e che studiava quindi i processi di trasmissione nervosa. Per fare i primi studi sulla trasmissione nervosa, nel 1972, aprì un centro di ricerca nel Massachusetts, chiamato “Neuroscience Research Program”.

I neuroscienziati cognitivi vogliono vedere come l'insieme dei neuroni, di sinapsi, circuiti e regioni cerebrali, altamente interconnesse, riescono a dare luogo ai processi mentali e come funziona la mente. La mente non è solo capacità di calcolo, memoria e linguaggio ma è anche capacità di relazionarsi ai processi sociali.

Nel 1985 un gruppo di neuroscienziati, scienziati e psicologi si riunì nella famosa conferenza dove decisero di dare un nome comune alla loro attività di ricerca e la chiamarono appunto “neuroscienze cognitive”. Tuttavia l’interesse per le basi neurali della mente ha origini ben più antiche.

Questo geroglifico corrisponde alla parola egiziana per “cervello”, quindi già gli egiziani avevano un termine per cervello e questo significa che avevano delle conoscenze sulla sua funzione. I quattro simboli rappresentano:

• Aquila: intelligenza;
• Testa uomo egiziano: luogo dell’intelligenza;
• Uncino e lama: strumenti neurochirurgici per arrivare alla mente.

Platone (472 a.C.)

All’epoca di Platone (filosofo greco) esisteva un’anima. Platone individua degli aspetti abbastanza moderni che riguardano degli organi bersaglio del sistema nervoso autonomo. Secondo Platone:

• Ragione: è la parte razionale (logos), che è localizzata nel cervello;
• Volontà: è la parte affettiva, irascibile (thymos), che è localizzata nel cuore;
• Istinto: è la parte concupiscibile, che è localizzata nel ventre.

Questa rappresentazione non è del tutto fuorviante, perché il cuore e il ventre sono degli organi bersaglio molto importanti del sistema nervoso autonomo. Per cui emozioni come la rabbia e sensazioni viscerali legate anche per esempio al piacere, hanno come organo bersaglio il cuore e il ventre.

Il problema con Platone è che secondo lui l’anima è immortale, quindi è un po’ una contraddizione logica dire che l’anima risiede nel cervello, cuore e nel ventre e poi dire che è immortale.

Aristotele (350 a.C.)

Con Aristotele c’è uno spostamento della localizzazione dell’intelligenza dal cervello al cuore (quindi si allontana ancora di più). Secondo Aristotele l’anima si propaga nel corpo umano attraverso i nervi, che per lui sono i vasi sanguigni. Perché si è concentrato sull’aspetto circolatorio? L’unico modo di fare osservazioni era con moribondi o soldati e si scopriva che prima perdevano coscienza e poi morivano (a quell’epoca le ferite erano procurate da armi da taglio). L’osservazione di perdita di sangue equivale a perdita di coscienza. In sostanza, credevano che quando un uomo moribondo aveva una ferita grave, l’anima usciva (perdita di coscienza) e poi l’uomo moriva.

Galeno (130 d.C.)

Galeno fu un medico ellenista. Ha riportato la localizzazione dell’anima (immortale) nel corpo mortale. Secondo Galeno l’anima è una sorta di gas: è un pneuma, che circola all’interno dei nervi. Il luogo dell’anima sono i ventricoli cerebrali, che sono tre ampolle che contengono questo spirito che circola nei nervi. Per la prima volta creò un modello delle funzioni mentali. Disse che i ventricoli erano tre: un’ampolla anteriore, un’ampolla centrale e un’ampolla posteriore. Galeno identificò processi sensoriali, come la vista e l’udito, e li pose nell’ampolla anteriore; la cognizione la localizzò nell’ampolla centrale e la memoria nell’ampolla posteriore. Perché secondo Galeno la memoria sta nell’ampolla posteriore? Perché quando una persona pensa ricorda eventi passati. Galeno condusse esperimenti su animali per dimostrare l’esistenza di questi ventricoli.

Vesalio e Leonardo (1500)

Fecero delle riproduzioni anatomiche del sistema nervoso. Leonardo scoprì la forma dei ventricoli introducendo la cera liquida nei ventricoli.

Galvani (1700)

Scoprì la trasmissione nervosa di natura elettrica.

Franz Joseph Gall (1738 - 1800)

Fu il primo ad occuparsi in modo sistematico di localizzare le funzioni della mente. Era un medico tedesco. Fu il primo dottore in craniologia (o frenologia), una disciplina che metteva in relazione la forma esteriore del cranio a caratteristiche della personalità (approccio non scientifico). Per la prima volta sostenne che l’anima non è immortale, perché è la mente che non risiede nel cuore ma risiede nel cervello (approccio materialista). Di Gall si ricorda la sua teoria localizzazionista: Gall individua 35 funzioni nella mente, che non sono però tutte accettabili (perché ci sono anche la religiosità, l’impudenza, la vanità ecc…) e dice che il possedere una di queste caratteristiche in modo spiccato produce una modificazione delle protuberanze del cranio.

La teoria di Gall dice che l’uso di una di queste facoltà provoca una crescita degli organi, per cui è possibile (analizzando la forma del cranio), caratterizzare il carattere e la propensione degli individui. Quindi se io analizzo il cranio di una persona posso stabilire se per esempio è un presidente adatto, se è una persona che si dedica alla delinquenza, ecc… Gall è un localizzazionista.

Lombroso (1835 - 1909)

Lombroso diceva che sulla base della struttura fisica, in particolare del volto e del cranio, si potevano individuare i caratteri degenerativi che differenziano l’uomo normale dal delinquente nato. Lombroso individua una serie di caratteristiche anatomiche che consentono l’individuazione di criminali biologici.

• Cranio più grande o più piccolo della media
• Zigomi e mascelle grandi
• Braccia troppo lunghe
• Occhi storti
• Sguardo evasivo
• Orecchie troppo piccole
• Tatuaggi

Oltre al criminale biologico, Lombroso identifica altri due tipi di criminali:

• Criminaloidi: persone motivate da passione o altri fattori emozionali, che a causa di fattori ambientali e sociali sono portati ad essere criminali.
• Criminali insani: epilettici, psicotici, dementi, deficit cognitivi che li portano a non inserirsi socialmente.

Queste teorie derivano dalla frenologia. In epoca nazista vengono fatti esperimenti su esseri umani e viene stabilito se una razza è inferiore rispetto alle altre: con la teoria di Lombroso si stabiliva se eliminare o no certi individui.

Flourens (1820)

Flourens era un neurologo francese. Aveva opinione completamente diversa da quella di Gall: secondo lui la mente è una facoltà indistinta, che è distribuita nel cervello (nozione moderna perché è valida da un punto di vista scientifico). Quindi secondo lui non è possibile localizzare le funzioni mentali. Le funzioni mentali sono unitarie, quindi la percezione e la memoria, per esempio, sono localizzate in modo distribuito nel cervello. Anche quando apparentemente non facciamo niente, il cervello è attivo.

Il piccione è l’animale utilizzato da Flourens per i suoi esperimenti sull’ablazione corticale. Il piccione ha un comportamento abbastanza stereotipato, regolato dall’istinto di beccare il cibo. Flourens dimostra che le funzioni mentali sono distribuite e non localizzate. È un antilocalizzazionista. Osserva che lesioni a carico di aree cerebrali diverse, hanno effetti analoghi di comportamento (nessun deficit osservabile sul comportamento dell’animale). Secondo Flourens, il cervello agisce come unità indivisa (cervello come campo aggregato). Per distruggere i comportamenti dei piccioni bisogna praticare lesioni massicce.

Lashley (1890 – 1958)

Giunge a conclusioni simili a quelle di Flourens. Anche lui è un antilocalizzazionista. Effettua studi di ablazione corticale nei roditori. I topi venivano posti in un labirinto e dovevano trovare l’uscita. Orientamento spaziale alla base della sopravvivenza del topo. Studiando l’apprendimento dei ratti nel labirinto, Lashley intendeva verificare quali porzioni del cervello conservassero le tracce neurali dei ricordi delle esperienze apprese (engrammi). Dimostrò che gli effetti deleteri della rimozione di parti della corteccia cerebrale non dipendevano dalla localizzazione, ma dalla quantità di tessuto eliminato.

Stabilì quindi due principi:

• Principio di equipotenzialità: ciascuna regione supporta potenzialmente le stesse funzioni, cioè le funzioni sono rappresentate in modo distribuito.
• Principio di effetto – massa: rispecchia la quantità di tessuto eventualmente distrutto dalla lesione.

I labirinti dell’esperimento erano di difficoltà progressivamente maggiore. I primi due labirinti non sono sufficienti per testare alcuna funzione (infatti non si modifica la prestazione).

Jackson (primi del ‘900)

Neurologo inglese che primo identificò la presenza di un’organizzazione topografica motoria sulla base dell’osservazione di come si sviluppano le contrazioni muscolari dipendenti da attacchi epilettici. Sua moglie soffriva di epilessia e osservò che esiste un ordine nella modalità con cui si scatenano queste contrazioni muscolari (marcia jacksoniana). Osservando i sintomi motori delle epilessie focali che si sviluppano in modo ordinato coinvolgendo un gruppo muscolare dopo l’altro, man mano che l’eccitazione elettrica parossistica si sposta da una regione cerebrale a quella adiacente stabilisce che c’è appunto un ordine: prima le dita, poi mano, braccio, spalla, faccia ecc…

L’interpretazione era che diverse funzioni motrici e sensoriali erano localizzate in punti precisi della corteccia, il che era incompatibile con la teoria del campo aggregato. Il localizzazionismo di Jackson non è ascientifico ma è critico:

• Riconosce che c’è una corrispondenza non costante tra regione lesionata e sintomi/sindromi neuropsicologiche che lui osserva;
• Identifica una dissociazione tra comportamento automatico e volontario nella sintomatologia clinica. (Per esempio ci sono dei comportamenti che sono inibiti da una certa lesione ma che si conservano in un’altra modalità. Un individuo ad esempio può essere incapace di muoversi su comando, per cui se il medico dice “si gratti la gamba”, il paziente non è in grado di farlo. Se però il paziente ha prurito a una gamba si gratta la gamba).

Fritsch e Hitzing (1870)

Fisiologi tedeschi. Scoprirono che nella corteccia motrice primaria sono contenuti gruppi di neuroni che, stimolati elettricamente, danno luogo a contrazioni di precisi gruppi muscolari nel lato opposto del corpo. Fecero studi su soldati feriti alla testa e poi su animali da esperimento (cani).

Penfield e Rasmussen (1950)

Hanno ottenuto il premio Nobel per la scoperta dell’homunculus, grazie alle scoperte dei loro predecessori. Osservano su pazienti con stato di coscienza conservato, in attesa di un intervento chirurgico al cervello in anestesia locale, che, stimolando elettricamente piccole regioni lungo la scissura centrale, si poteva dimostrare che:

• Anteriormente al solco era identificabile una mappa dei movimenti del corpo;
• Posteriormente al solco era identificabile una mappa della sensibilità cutanea.

Wernicke (1876) e Broca (1861)

Il piede della terza circonvoluzione frontale inferiore sinistra è la cosiddetta area di Broca. Broca attraverso l’osservazione su un paziente scoprì che una lesione in questa zona porta a non riuscire a esprimersi in modo fluente (afasia di Broca, un’afasia non fluente che produce un deficit linguistico che rende il linguaggio disarticolato e frammentario).

Wernicke scoprì che una lesione nell’area di Wernicke portava il paziente a esprimersi in modo fluente, ma il suo messaggio era privo di senso, cioè diceva parole senza senso. Quindi aveva un disordine afasico legato alla semantica del linguaggio, cioè non era in grado di produrre un messaggio sensato dal punto di vista semantico, anche se rispettava la fluenza verbale. Una scoperta recente è che quando parliamo l’area di Broca è silente: programma fino all’ultimo secondo quello che vogliamo dire ma è silente durante il discorso.

Purkinje (1787 – 1869)

Medico ungherese. Ha scoperto la cellula del cervelletto, una cellula gigante, molto visibile al microscopio, che ha una ramificazione arborea molto importante. Ha fatto molte scoperte importanti: neurone, plasma, ghiandole sudoripare, impronte digitali, midriasi della pupilla (la pupilla si dilata e si restringe a seconda della luminosità), l’oppio (usato anche come rimedio per il mal di denti dei bambini).

Broadman (1868 – 1918)

Monaco austriaco. Analizza al microscopio con diversi tipi di colorazione (in particolare colorazione di Nissl) la corteccia cerebrale. Se guardo al microscopio i neuroni che si trovano nelle regioni colorate diversamente, sono diversi (struttura citoarchitettonica diversa). Analogamente sono tutti simili dal punto di vista della struttura, quelli che si trovano in regioni colorate nello stesso modo. (prima mappa citoarchitettonica). Anche la loro funzione è diversa. Dobbiamo a Broadman la scoperta che il cervello è diviso funzionalmente in 52 aree cerebrali (per esempio area 17 = area visiva; area 18 = area visiva laterale; area 39 = area di Wernicke; area 44 = area di Broca, ecc…). Fa parte dei localizzazionisti.

Golgi (1843 – 1926)

Scoperta del neurone come unità fondamentale della trasmissione nervosa. Non sospettava di una unidirezionalità nella trasmissione. Professore all’università di Pavia. Scoprì una nuova colorazione, con l’argento: intingendo il tessuto cerebrale di argento, i neuroni si stagliano al microscopio e si possono quindi vedere bene le ramificazioni arboree. Credeva che i neuroni facessero parte di un’unica massa di tessuto, che lui chiamò sincizio, i quali avevano citoplasma in comune.

Cajal (1852 – 1934)

Scoperta del neurone come unità fondamentale della trasmissione nervosa. La trasmissione è unidirezionale (ha teorizzato la direzionalità della trasmissione nervosa). Copiò il metodo di Golgi per colorare i neuroni. Capì che le cellule sono singoli neuroni. La trasmissione nervosa va dai dendriti alla parte terminale dell’assone.

Sherrington (1857 – 1952)

Premio Nobel. Scoprì i riflessi ma soprattutto ha coniato il nome sinapsi (denominò i siti di giunzione di un terminale assonico neuronale con la membrana cellulare di un neurone adiacente).

Von Monakow (1853 – 1930)

Fu il primo professore di neurologia all’università di Zurigo. Descrive un fenomeno moderno e molto importante per la comprensione dei casi apparentemente irrisolvibili o incomprensibili della mancata relazione tra localizzazione di una lesione ed effetti. Questo avviene per il fenomeno della diaschisi, la riduzione nella funzionalità di una regione del cervello in seguito all’interruzione remota di una via afferente che normalmente fornisce input eccitatori, e la cui deprivazione produce uno stato di bassa attivazione.

Siccome il cervello è una rete, se io ho una lesione in un certo punto della rete avrò effetti anche remoti a regioni che normalmente ricevevano input dalla regione ora lesionata. Esistono diversi tipi di diaschisi:

• Diaschisi corticospinale: sono coinvolti midollo spinale e corteccia. Ho una progressiva depressione funzionale a livello del midollo spinale, che dipende da una lesione alla corteccia motoria.
• Diaschisi commisurale: normalmente il corpo calloso (che congiunge i due emisferi cerebrali) trasmette tutte le informazioni di una parte dell’emisfero dall’altra parte, fornendo così input eccitatori. Se non arrivano più input eccitatori, le regioni che ricevevano input eccitatori non funzionano più. L’input eccitatorio è un segnale che serve a elaborare informazioni. “Commisurale” si riferisce al corpo calloso.
• Diaschisi associativa: due regioni dello stesso emisfero, una delle quali non fornisce più input. Per esempio, se V1 non invia input eccitatori si è ciechi.

Goltz (1881)

Neurologo. Usava il suo cane negli esperimenti. Al cane mancava completamente l’emisfero sinistro, ma si comportava in modo assolutamente normale. Questo tipo di situazione serviva a Goltz per dimostrare che le funzioni non sono localizzate.

Head (1903)

Si recise il proprio nervo radiale.

Thorndike (1911)

Scopre il condizionamento operante, cioè scopre che è possibile modellare il comportamento di un animale attraverso dei rinforzi. Viceversa, diminuisce la probabilità di ottenere un certo comportamento se ho un costo, una punizione, una sensazione spiacevole.

Comportamentismo

Watson è il più importante esponente del comportamentismo. Sottolineava l’importanza dell’ambiente rispetto alla genetica e all’istinto per modellare il comportamento di una persona. Esperimento fatto sul piccolo Albert, prima cavia umana del condizionamento aversivo. Il bambino non ha paura del topolino bianco, ma associato a uno stimolo negativo come un rumore intenso o un signore che si presenta con la maschera.