IL CERVELLO SOCIALE

Alberto Oliveriowww.oliverio.it

Accanto alle pulsioni primarie gli esseri umani hanno sviluppato tre necessità/propensioni:

1. Una funzione di sopravvivenza in un gruppo “intelligente” basato sul bonding. I legami di gruppo è un’estensione genetica del legame madre/piccolo che accresce la sopravvivenza

2. Ai legami si oppone l’autonomia dell’azione, l’esploratività

3. Gli esseri umani hanno bisogno di significato. Il significato è alla base del linguaggio, senza significato non abbiamo identità sociale.

Queste tre necessità/propensioni fanno capo a reazioni e centri emotivi da cui dipende l’aggressività: è un modo per comunicare che queste istanze psichiche non sono soddisfatte o sono poste in crisi.

Se il dialogo fallisce o le necessità psichiche non sono soddisfatte, la comunicazione può diventare violenta dal punto di vista psichico e fisico: ciò è ancor più evidente nelle situazioni di conflitto irrisolto, ad esempio quando non ci si può separare da una figura di dipendenza (figlio/madre ecc.)

Damasio A.R. et al (1994) The return of Phineas Gage. Science 264, 1102.

Gli studi sul lobo frontale

La storia:

• António Egas Moniz e la lobotomia frontale

• Ögren K. e Sandlund M.: Psychosurgery in Sweden 1944-1964 (analisi di 7000 casi)

• H. Damasio il caso Phineas Gage

Le spiegazioni:

• Tim Shallice: un deficit del sistema attenzionale

• S. Baron-Cohen: lobo frontale e teoria della mente

• A. Damasio: un sistema di marcatura somatica

• E. Goldberg: al centro di un sistema

Il cervello è un’entità interpersonale.Attaccamento, sviluppo, emozione.La corteccia orbito-frontale e area 46: coordinamento cognitivo-emotivo, face to face communication.Un bambino emotivamente ben sviluppato, attaccato a una base sicura sviluppa circuiti neurali importanti per la resilienza.

Daniel Siegel, The developing Mind: La mente relazionale, 2001

Imitazione e risonanza

Un’azione è compresa perché la rappresentazione motoriadi quell’azione è attivata nel

nostro cervello

F5 mirror neurons

Gallese et al. 1996

Action observation

Action execution

Transitivi

Intransitivi

• osservazione di una bocca che afferra vs di una bocca statica

• osservazione di una mano che afferra vs di una mano ferma

• osservazione di un piede che schiaccia vs di un piede fermo

Imitazione e apprendimento: i neuroni mirror

Potenziali motori evocati dalla TMS nel a. muscolo dorsale interosseo (pollice) e b. nell’adduttore del mignolo in una persona che osserva: 1. Pungere con un ago il pollice, 2. Sfiorare il pollice con un tampone di cotone, 3, toccare un pomidoro (Avenanti et al. Nature Neuroscience 2005)

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Catmur, Walsh and Heyes Current Biology 17, 1527, 2007. Sensorimotor Learning Configuresthe Human Mirror System

E’ possibile manipolare il sistema dei neuroni mirror: nelle persone allenate a muovere il mignolo mentre osservano i movimenti dell’indice di un’altra persona il sistema opera come “countermirror” nerl senso che non si osservano motor-evoked potentials dopo TMS

Il sistema mirror non è né completamente innato né fisso una volta sviluppato ma si sviluppa per apprendimento sensorimotorio, è un prodotto dell’interazione sociale

Comunicare l’emozione

Il cervello triuno di MacLean• Un cervello formato da 3 strati

– Primo strato (rettili)

• Funzioni sopravvivenza (respirazione)

• Filogeneticamente antico

• Ponte

– 2° strato (paleomammiferi)

• Funzioni mantenimento specie (emozione)

• Sistema limbico

– 3° strato (neomammiferi)

• Pensiero razionale

• Filogeneticamente recente

• Neocorteccia

I circuiti dell’emozioneDifferenti emozioni sono mediate da circuiti diversi –Paura/Ansia - amigdala–Rabbia/Aggressività - ipotalamo ventromediale–Ricompensa – gangli della base

Paura e amigdala• La stimolazione elettrica dell’amigdala

genera paura nei ratti e negli umani

• Le persone con convulsioni che originano nell’amigdala provano paura nell’aura

• Le lesioni dell’amigdala negli umani eliminano paure innate e apprese

Amigdala e espressioni facciali

• Le lesioni dell’amigdala bloccano il riconoscimento delle espressioni di paura

Espressioni facciali di paura• Le espressioni facciali di paura aumentano

la circolazione sanguigna nell’amigdala

Il NA nucleo accumbens, la OFC corteccia orbitofrontale, l’ACC corteccia cingolata anteriore, la VMPFC corteccia prefrontale ventromediale hanno un ruolo centrale nel cervello emotivo. Ma anche aree come la VTA area ventrale tegmentale, PAG grigio periacquedottale, la AI insula anteriore il ATL lobo temporale anteriore e tutta la PFC corteccia prefrontale sono coinvolti in dinamiche affettive.

Il cervello emotivo

Sviluppo di emozioni e attaccamento

Lo sviluppo dell’emozione• Espressione facciale delle emozioni e reazioni a situazioni che generano emozioni.

Studi sull’attaccamento affettivo

• H. Harlow e i surrogati materni

• K. Lorenz e il significato dell’imprinting

• J. Bowlby e il significato evolutivo di attaccamento e paura

• R. Spitz e la carenza di cure materne

• L’ansia nei confronti dell’estraneo

Konrad Lorenz ed Eckhard Hess, due studiosi del comportamento, hanno descritto il “meccanismo” dell’impronta.

Negli esseri umani l’attaccamento segue altri tempi e altre modalità, resta però il fatto che per sopravvivere un neonato ha bisogno che qualcuno si occupi di lui, non soltanto per alimentarlo e coprirlo, ma anche per trasmettergli

sicurezza e ottimismo.

Sviluppo dell’attaccamento. - Dalla nascita a 30 giorni:

riflesso di ricerca del senosuzionemano-boccapiantorisposta e orientamento verso la madre

- Da 3 a 4 settimane:sorriso preferenziale alla voce materna

- Dal 1° al 3° mese:vocalizzazione e occhiate di scambio, balbettio

preferenziale con la madre- Dal 4° al 6° mese:

Confronto con la voce maternaRicerca spontanea della madrePosture anticipatorie per essere preso in braccio

- Dal 7° al 9° mese:Ansia da separazione, paura estranei, luoghi

nuovi…- Dal 16* al 24° mese:

Diminuisce l’ansia da separazioneSi afferma l’oggetto transazionalePadronanza situazioni nuove o estranei se la mamma è vicina

Formazione del legame di attaccamento nelle prime fasi della vita fase età caratteristiche principali------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I) Pre-attaccamento 0-2 mesi - risposte sociali indiscriminate

II) Attaccamento in formazione 2-7 mesi - riconoscimento dei familiari

III) Attaccamento rigido 7-24 mesi - protesta se separato dalle figure di attaccamento; diffidenza verso gli estranei;

comunicazione intenzionale

IV) Attaccamento basato 24 mesi in poi - relazione a due vie: il sulla reciprocità bambino comprende sempre

meglio le esigenze degli altri

Quando un neonato piange è talvolta sufficiente parlargli dolcemente o sussurrargli una filastrocca perchè si calmi o diminuisca l’intensità del pianto, quasi che la voce funga da carezza tranquillizzante (consolabilità).

Il pianto di un neonato affamato non ha soltanto l’effetto di attrarre l’attenzione delle persone che sono nelle vicinanze, ma attiva fisicamente la mamma e la predispone ad allattare.

L’attaccamento madre-bambino è un legame reciproco che si forma nei primi tre anni. La consolabilità e il pianto sono soltanto due dei tratti che contribuiscono alla relazione di attaccamento: i bambini conquistano gli adulti anche con le fattezze del volto e del corpo, con i vocalizzi, i sorrisi, gli sguardi, i movimenti, le posture

Lo sviluppo del cervello sociale

Aree del cervello socialeAree del cervello sociale: mPFC= medial prefrontal cortex; TP= temporoparietal junction (Pensare a stati mentali); pSTS= posterior superior temporal sulcus (osservare facce); IFG= inferior frontal gyrus; IPS= interparietal sulcus; AI= anterior insula: ACC= anterior cingulate cortex; Amygdala

Il cervello sociale

Castelli F, Happé F, Frith U and Frith CD. Neuroimage 12, 314, 2000

A. In questo test i soggetti autistici non colgono nel movimento dei triangoli rappresentazioni e desideri e stati mentali.

B. Nei soggetti sani si attivano aree del cervello sociale (corteccia prefrontale, poli temporali e solco temporale superiore) quando osservano queste animazioni che comportano l’attribuzione di stati mentali.

Le competenze sociali sono precoci:

a 12 mesi viene attribuito il ruolo di agente a entità diverse;

a 18 mesi viene attribuita un’intenzionalità e nel gioco si “pretende che”;

a 3-4 anni si comprendono le false credenze (il bambino comprende che un altro cercherà un giocattolo nel luogo dove lo ha lasciato e non in quello in cui è stato nascosto in sua assenza)

Criteri diagnostici per l’autismo:

1. Problemi nell’interazione sociale si manifestano in almeno 2 casi seguenti:

a. riduzione dei comportamenti non verbali (gaze occhio-occhio, espressioni facciali, posture corporee, gestualità

b. ritardo sviluppo relazioni sociali

c. non condivisione di emozioni, interessi, raggiungimenti

d. non reciprocità sociale ed emotiva

2. Problemi nella comunicazione in almeno 1 dei casi seguenti:

a. ritardo sviluppo linguistico e comunicazione non verbale

b. se il linguaggio è sviluppato scarsa capacità sostenere o iniziare conversazione con altri

c. uso stereotipato o ripetitivo del linguaggio

d. scarso o assente gioco sociale basato sul “fare finta che”

3. Comportamenti ripetitivi e stereotipati, scarsi interessi e attività in almeno 1 dei casi seguenti:

a. routine e rituali non flessibili

b. movimenti ripetitivi e stereotipati

c. polarizzazione su un interesse ristretto e stereotipato

Nell’Asperger A e B possono essere presenti ma lo sviluppo cognitivo e linguistico non sono colpiti

Schultz RT e Anderson GM in Charney e Nestler: Neurobiology of mental illness, Oxford University Press, 2004

Amodio DM and Frith CD. Nature Rev Neurosci. 7, 268, 2006

Attivazione della corteccia prefrontale mediale durante attività di mentalizzazione (come nel test precedente) nell’adolescenza. Le aree rosse sono più elevate rispetto all’adulto.

I cerchietti verdi sono più attive nella comprensione di un compito basato sull’ironia.

I cerchietti blu sono più attivate nell’adolescenza nella comprensione dell’intenzionalità.

I cerchietti gialli sono aree più attive nei bambini nei compiti di auto/etero-valutazione.

Empatia, “simile agli altri”

“Dissimile dagli altri”

EmozioniPunto di vista

Comunicatività

Sfera intima

Comunicatività

Sfera intima

Da Frith e Frith, 2006

a. Ekman P. & Friesen WV 1976; b: Mok CS et al. Neuroimage, 20, 420, 2003.

Attenzione degli adolescenti nei confronti di parte di facce che esprimono paura (occhi) o neutri (naso). Rispetto agli adulti si verifica una maggiore attivazione della corteccia cingolata anteriore e dell’orbito-frontale destra quando guardano gli occhi.

Uno stimolo neutro (naso) comporta una maggiore attivazione della corteccia cingolata.

L’attività frontale diminuisce nel corso della post-adolescenza.

Giedd JN et al. Nature Neurosci. 2, 861, 1999.

Nei maschi, la maturazione della sostanza grigia è indietro di circa 2 anni rispetto alle femmine. E’ la pubertà a indurre le modifiche neuro-anatomiche.

a. Huttenlocher PR and Dabholkar AS: J. Comp. Neurol. 387, 167, 1977.

b. b. Gogtay N. et al. Proc. Natl. Acad. Sci .USA, 101, 8174, 2004.

Sviluppo della densità sinaptica e del volume della sostanza grigia nelle aree sensoriali e frontali. Maturazione della corteccia uditiva O, visiva O e prefrontale X In basso: la perdita relativa della sostanza grigia inizia nella corteccia sensoriale e si estende con l’età a quella prefrontale, occipitale e temporale.

Una morale naturale?

L’esempio del cattivo samaritano

• L’automobilista che non si ferma per portare soccorso non è nel torto in quanto personalmente non ha causato alcun danno? (principio di non nuocere agli altri)

• La morale basata solo sul principio di non nuocere come può conciliarsi con il senso comune?

• Nella maggior parte degli Stati degli USA l’assistenza ai feriti di un incidente non comporta un obbligo; in Inghilterra l’unico obbligo che cui si ritiene di doversi attenere è quello del soccorso in mare

• Esiste una naturalità dei giudizi morali? Come si concilia con la ragione?

Dilemmi e contraddizioni morali (J. Greene, 2003)

Aree cerebrali (Brodmann) coinvolte nei giudizi morali personali e impersonali.

Dilemmi personali: aree associate all’emozione e cognizione sociale (corteccia prefrontale mediale, cingolato posteriore e solco temporale superiore.Dilemmi impersonali: aree cognitive e ragionamento astratto (corteccia dorsolaterale prefrontale (BA46) e il lobo parietale inferiore (BA7/40)

Giudizi personali

Giudizi impersonali

Greene et al. 2004

Greene et al.

I giudizi morali di tipo utilitaristico (accettare una violazione morale personale per un guadagno) fanno capo ad aree del cervello associate a processi cognitivi. Le aree più interessate sono la corteccia prefrontale dorsolaterale anteriore (BA10/46) prevalentemente a sinistra.

C Giudizi morali utilitaristici vs. non-utilitaristici

Il cervello “morale”. Aree cerebrali implicate nei giudizi morali.

1 Giro frontale mediale

2 Corteccia cingolata post., precuneo, corteccia retrospleniale

3 Solco temporale superiore, lobo parietale inferiore

4 Corteccia frontale orbitofrontale ventromediale

5 Polo temporale

6 Amigdala

7 Corteccia frontale dorsolaterale

8 Lobo parietaleDa Adolphs, 2006

Punizione e altruismo

• I comportamenti punitivi non sono una prerogativa degli esseri umani. Dal punto di vista evolutivo possiamo interpretarli come finalizzati a proteggere i propri interessi.

• Il ricorso alla punizione ha il fine di promuovere e preservare i comportamenti cooperativi che dipendono da una serie di norme morali, quasi essenzialmente legate alla cultura.

• Ciò spiega perché vi siano forme di “punizione altruistica” nel senso che la punizione ha un costo personale per chi la esegue ma protegge gli interessi cooperativi della comunità.

Boyd R. Gintis H., Bowles S. e Richerson P. J. (2003)

Punizione e cooperazione.

• Il comportamento punitivo di tipo altruistico è diffuso alle diverse culture e coinvolge spesso i testimoni della violazione di una norma che si sentono autorizzati a punire coloro che si sono comportati in modo improprio.

• In tutti questi casi il fine ultimo è quello di promuovere la cooperazione, anche se i fini evolutivi di questi comportamenti non sono evidenti a chi li pratica o subisce.

Neurobiologia della violazione di una norma.

• Quando una persona nota un comportamento scorretto o nella sua mente si rappresenta una situazione in cui gli altri agiscono scorrettamente si attiva l’insula situata tra il lobo parietale e quello temporale,. Questa regione corticale fa parte del sistema limbico.

Seymour B., Singer T. e Dolan R. (2007)

Altruismo e cervello

• Nelle persone che praticano un computer game in cui le vincite saranno destinate a fin di bene o che osservano un computer che gioca con le stesse “intenzioni” attiva il solco temporale superiore dell’emisfero destro. Il livello di attivazione è correlate al livello di altruismo dei giocatori, misurato con un test.

Tankersley D., Stowe C. J. & Huettel S. A. ( 2007) Altruism is associated with an increased neural response to agency Nature Neuroscience 10, 150-151