Segnali
di rinforzo presenti in tutto il cervello umano
LORENZO L. BORGIA
NOTE E
NOTIZIE - Anno IX - 22 ottobre 2011.
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 note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Il
comportamento adattativo in un’ampia gamma di domini, che vanno dalla percezione
all’interazione sociale, è facilitato da esperienze positive che fungono da rinforzo ed esperienze negative che agiscono da deterrente. L’associazione fra la qualità dell’esperienza e l’atto
motorio o mentale costituisce una parte importante del patrimonio appreso dalla
specie e da ogni singolo individuo, e va molto oltre le condizioni naturali
paragonabili al prevedibile esito inibitorio di una scarica elettrica o
all’attesa reiterazione di un atto seguito dall’erogazione di un bolo di
saccarosio.
Convenzionalmente,
l’approccio adottato per lo studio del sostrato neurale del modellamento del
comportamento ad opera di “premi” e “punizioni”, ossia di rinforzo e
deterrenza, ha sempre focalizzato l’attenzione su circuiti che includono i nuclei della base e le loro proiezioni
dopaminergiche. Superando
questo schematismo, Timothy J. Vickery, Marvin M. Chun e Daeyeol Lee hanno
indagato la distribuzione dei segnali di rinforzo nel cervello umano, ottenendo
un risultato di assoluto interesse. (Vickery T. J., et al. Ubiquity and Specificity of
Reinforcement Signals throughout the Human Brain. Neuron 72 (1), 166-167, 2011).
Gli autori dello studio provengono dal Department of
Psychology e dal Department of Neurobiology, Kavli Institute for Neuroscience,
Yale University School of Medicine (New Haven, USA).
La
sperimentazione ha dimostrato che i segnali di rinforzo sono estesamente
distribuiti in pressoché tutte le aree in cui è suddivisibile la materia grigia
cerebrale.
Il
cervello di volontari è stato indagato mediante risonanza magnetica funzionale
(fMRI) durante l’esecuzione di prove in cui si sperimentano gli esiti positivi
e negativi di scelte operate nel corso di semplici giochi convenzionalmente
adoperati a questo scopo (matching
pennies e rock-paper-scissors game).
E’ stata impiegata la MPA (multivoxel pattern analisis) sia per la decodifica delle scelte precedenti e delle loro conseguenze
cerebrali, sia per prevedere le scelte successive.
Di
notevole evidenza le immagini fMRI che mostrano scansioni dalle quali è
possibile decodificare le scelte solo in distretti ben localizzati dell’encefalo, in contrapposizione con immagini che
mostrano gli effetti delle scelte rilevabili in tutte le strutture corticali e sottocorticali esaminate.
Un
altro elemento significativo è che i segnali correlati sia al rinforzo che alla
punizione potevano essere affidabilmente rilevati in molte aree, e mostravano
configurazioni non coerenti con interpretazioni
teoriche basate sulla rilevanza o
sulla strategia.
L’esito
di questo studio suggerisce ai tre ricercatori di Yale che i segnali di
rinforzo e di deterrenza possano giocare ruoli modulatori globali nell’intero
encefalo.
L’autore della nota invita alla lettura delle recensioni di
lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie” (utilizzare
il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).