Guarda, imita e impara: mirror neurons in tre parole.

Nicola Anastasi della classe 3a C, studiando il sistema nervoso, ha riportato in classe una sua curiosità; vuole sapere cosa sono i neuroni specchio. Bravissimo Nicola, che ci fornisci l'occasione per parlare di questo argomento molto interessante. Il neuroscienziato Vilayanur S. Ramachandran ha affermato: I predict that mirror neurons will do for psychology what DNA did for biology. Si tratta, evidentemente, di qualcosa di rivoluzionario!!!
Iniziamo allora dalla loro scoperta che ci rende molto orgogliosi perché è avvenuta negli anni '90 in un laboratorio dell'Università di Parma ad opera del gruppo di ricerca diretto da Giacomo Rizzolatti. Nel gruppo di Rizzolatti stavano studiando i neuroni coinvolti in alcuni movimenti degli arti superiori dei macachi, quando si accorsero di un fenomeno molto interessante. Un gruppo di neuroni localizzati nella corteccia premotoria si eccitava non solo quando l'animale muoveva l'arto per afferrare un oggetto, ma anche quando, senza muoversi, osservava qualcun altro effettuare lo stesso movimento. Gli studiosi registravano la corrente elettrica, che attraversa un neurone quando è eccitato, con elettrodi posti nella corteccia frontale delle scimmie. Ebbene, questi neuroni si attivavano non solo quando la scimmia prendeva una banana, ma anche quando vedeva prendere la banana.
Ecco questi sono i neuroni specchio. Si tratta di neuroni che si attivano sia quando si compie una determinata azione, sia quando si vede qualcun altro che la compie.

I neuroni specchio sono stati scoperti nelle scimmie, ma successivamente identificati anche nell'uomo e altri animali.
(http://images.sciencedaily.com/2007/11/071106123725-large.jpg).

Perché la scoperta di questo gruppo di neuroni è così importante? Grazie ad immagini funzionali del nostro cervello, cioè immagini in cui si possono vedere i neuroni "accendersi" e "spegnersi", la presenza di neuroni specchio è stata confermata anche nel cervello dell'uomo. Ulteriori studi sui macachi hanno evidenziato che i neuroni specchio si attivano anche quando le scimmie ascoltano suoni collegati all'azione. Ovvero, se l'animale vede compiere l'azione o sente suoni associati a quella particolare azione, nel suo cervello si accendono sempre gli stessi neuroni che si attiverebbero se dovesse compiere quella stessa azione. Una scoperta intrigante è che alcuni di questi neuroni sarebbero concentrati nel cervello della scimmia in un'area che è omologa all'area di Broca umana. Questa è l'area che, nell'uomo, controlla il linguaggio, la cui evoluzione, quindi, potrebbe essere fortemente collegata a quella dei neuroni specchio. Ed ecco che arriviamo all'entusiasmante affermazione di Ramachandran, citato all'inizio. L'eminente neuroscienziato, infatti, si spinge ad ipotizzare una funzione straordinaria per questi neuroni durante l'evoluzione umana. Si chiede Ramachandran: "Perché il cervello degli ominidi ha raggiunto la sua taglia attuale (1100-1400 cm3) circa 250000 anni fa e molte delle caratteristiche che ci rendono umani, il linguaggio per esempio, sono comparse solo molto tempo dopo"? La sua risposta si trova nei neuroni specchio. Infatti, secondo Ramachandran, la capacità di usare utensili, l'arte, la matematica e così molti aspetti del linguaggio verbale umano, sarebbero comparsi casualmente in un determinato luogo e in un determinato momento. Ma, grazie all'eccezionale capacità del cervello umano di imparare per imitazione e di saper leggere le azioni altrui mediante i neuroni specchio, qualsiasi innovazione si sarebbe diffusa nell'intera popolazione umana per imitazione. Questa ipotesi potrebbe spiegare perché sarebbe passato del tempo tra il raggiungimento della dimensione attuale del nostro cervello e lo sviluppo delle abilità intellettive umane. Il cervello ha avuto bisogno di un certo tempo "per imitare".

Le aree della corteccia parietale e frontale dove si trovano i neuroni specchio.
(Ripresa da Cattaneo e Rizzolatti, 2009).

Rizzolatti e collaboratori affermano inoltre che i neuroni specchio sarebbero coinvolti nella vera e propria comprensione dell'intenzione di una determinata azione osservata. E' come se questi neuroni ci permettessero di capire al volo che cosa sta facendo chi ci sta di fronte. Non solo. Seguendo le azioni altrui con i nostri neuroni specchio, è come se ci preparassimo a imitare tali azioni entrando in empatia con il nostro interlocutore. I neuroni specchio sarebbero quindi alla base del processo di apprendimento per imitazione. La stessa evoluzione del linguaggio, che ci ha resi umani, sarebbe avvenuta mediante un passaggio da un codice gestuale a uno verbale, nel quale questi neuroni avrebbero giocato un ruolo fondamentale. Leggete a tal proposito anche questo approfondimento: l'asimmetria del cervello umano. Molti neuroscienziati sono convinti che danni ai neuroni specchio siano alla base di gravi patologie come l'autismo e molte ricerche sono in corso per poter verificare questa ipotesi. Ci sono, tuttavia, anche ricercatori che non sono d'accordo con alcune interpretazioni del gruppo di Rizzolatti e, pur non mettendo in discussione l'esistenza dei neuroni specchio, criticano invece il ruolo esagerato che gli è stato dato nella comprensione dell'azione osservata. Le ricerche future, ovviamente, diranno qual è l'ipotesi corretta.
Tutti sanno che la risata sembrerebbe essere contagiosa, se vediamo qualcuno ridere, ci viene da ridere pure a noi. Anche questo fenomeno è spiegabile con i neuroni specchio. Così ho pensato che un buon insegnante dovrebbe essere capace di stimolare i neuroni specchio dei propri alunni in maniera tale da attivare i loro processi di apprendimento. Bene, da domani comincerò a mimare il teorema di Pitagora così che voi possiate impararlo per imitazione dei miei gesti...Chissà se funzionerà?

Referenze
Kohler E., Keysers C., Umilta`, M.A., Fogassi L., Gallese V., Rizzolatti G. (2002) Hearing sounds, understanding actions: action representation in mirror neurons. Science, 297: 846-848.

Cattaneo L, Rizzolatti G. (2009) The Mirror Neuron System. Arch Neurol., 66:557-560.

Hickok G., Hauser M. (2010) (Mis)understanding mirror neurons. Curr Biol., 20: R593–R594.

I neuroni specchio secondo V.S. Ramachandran.

Neuroni specchio, da WIKI.

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)