APPRENDIMENTO SENSO-MOTORIO
DEI NEURONI SPECCHIO
Il sistema fronto-parietale dei neuroni specchio, che si attiva quando si compie un’azione o quando la si vede compiere, come fosse uno specchio delle azioni altrui, sta dimostrando una complessità funzionale inizialmente insospettata. Ad esempio, la convinzione che questo insieme di cellule cerebrali avesse anche nella nostra specie come compito preminente, se non esclusivo, la mediazione dell’imitazione comportamentale, è stata messa in dubbio da uno studio condotto su volontari umani, dal quale è risultato evidente che i neuroni specchio sono di gran lunga più attivi nella preparazione di azioni complementari che di atti imitativi identici a quelli osservati (Note e Notizie 07-07-07 I neuroni specchio riservano qualche sorpresa).
Molti ricercatori hanno attribuito a questo sistema un ruolo nella cognizione sociale e in vari processi di apprendimento fondamentali per lo sviluppo dell’individuo, come l’acquisizione di abilità procedurali, di memorie senso-motorie e della stessa lingua verbale.
Ma, sebbene sia evidente che i neuroni specchio abbiano un ruolo cruciale nell’apprendimento, nella relazione e nella comunicazione, poco è noto dei processi che consentono loro di convertire l’input sensoriale visivo negli schemi di rappresentazione motoria.
Un interrogativo, che si sono posti vari studiosi afferenti a BM&L-Italia, è se tali schemi siano esclusivamente innati. In tal caso costituirebbero una componente stabile ma statica dell’apprendimento motorio, e difficilmente potrebbero prendere parte a processi quali quelli che intervengono nel modellamento indotto dall’esercizio neuroriabilitativo. Catmur, Walsh e Heyes hanno cercato una risposta a questo interrogativo, allestendo una serie di esperimenti in cui hanno prima studiato i correlati funzionali normali di questi schemi, e poi hanno provato a modificarli mediante un apprendimento indotto (Catmur C., Walsh V. & Heyes C., Sensorimotor learning configures the human mirror system Brain. Curr. Biol. 17, 1527-1531, 2007).
I tre ricercatori hanno impiegato la stimolazione magnetica transcranica (transcranial magnetic stimulation, TMS) ed il rilievo dei potenziali motori evocati (MEP) per studiare le risposte di volontari che guardavano un video di una mano in movimento. Il MEP corrispondente all’abduttore del dito indice del soggetto, quando questi vedeva il movimento dell’indice, era maggiore di quello corrispondente al mignolo; al contrario, quando nel video si muoveva il mignolo, il MEP del muscolo abduttore del mignolo dello spettatore era più elevato. In altre parole, un muscolo presentava accentuazione del suo potenziale evocato, quando il suo possessore assisteva ad un movimento che richiede quel muscolo per essere eseguito. Le variazioni dei MEP riflettevano l’attività selettiva di gruppi di neuroni specchio.
Dopo queste registrazioni, la metà dei volontari partecipanti allo studio è stato sottoposto a prove basate su un esercizio “non coerente” (incongruent training), in cui si chiedeva loro di estendere il mignolo ogni volta che vedevano l’estensione dell’indice nel video e, viceversa, di estendere l’indice quando l’immagine presentava l’estensione del mignolo. L’esercitazione “non coerente” aveva lo scopo di sperimentare la possibilità di determinare nei neuroni specchio un apprendimento opposto a quello naturale.
L’altra metà delle persone, con funzione di gruppo di controllo, ha svolto parallelamente un esercizio “coerente” (congruent training), consistente nella fedele ripetizione dei movimenti visti nel video.
Misurando i MEP indotti da TMS dopo la fase di apprendimento, i ricercatori hanno rilevato che i soggetti sottoposti agli esercizi non coerenti presentavano un MEP maggiore in corrispondenza del muscolo dell’indice quando vedevano il mignolo e viceversa. Tale schema invertito, naturalmente, non era presente in alcuno dei soggetti esercitati alla fedele imitazione.
I risultati di questo studio dimostrano che il sistema dei neuroni specchio è suscettibile di apprendimento senso-motorio e che tale apprendimento può configurare nuove modalità funzionali.
Una tale dimostrazione di proprietà non innate, senz’altro incoraggia la ricerca volta allo sviluppo di esercizi riabilitativi in un ampio spettro di condizioni, dalla promozione di abilità in molti campi del deficit psiconeuromotorio dell’età evolutiva, alla neuroriabilitazione dell’adulto.
[Una discussione più approfondita sul tema
affrontato da questa ricerca è stata tenuta da Giuseppe Perrella, presidente di
BM&L-Italia, che sulla base di studi condotti sull’area motoria
supplementare, già negli anni Settanta aveva ipotizzato l’esistenza di questo
sistema. Il testo della discussione sarà messo a disposizione dei soci-membri.]