Il cervello flessibile: come prendiamo decisioni diverse in situazioni simili

Ti sei mai chiesto perché reagiamo in modo diverso a situazioni simili? Uno studio sui macachi ha analizzato l'attività cerebrale durante la pianificazione dei movimenti, rivelando come il cervello adatti le sue strategie in base al contesto. A volte riutilizza schemi noti, altre volte ne crea di nuovi. Scopriamo insieme come funziona questo meccanismo e perché cambiare, a volte, è così difficile.

1. Flessibilità cognitiva: Il nostro cervello è in grado di elaborare la stessa informazione sensoriale in modi diversi, portando a decisioni e azioni differenti a seconda del contesto.
2. Due meccanismi cerebrali: Per adattarsi a nuove situazioni, il cervello può riutilizzare schemi neurali preesistenti (regole apprese) o svilupparne di nuovi (cambiamenti nell'ambiente sensoriale).
3. Esperimento sui macachi: I ricercatori hanno addestrato dei macachi a eseguire movimenti del braccio in due contesti diversi, registrando l'attività dei neuroni coinvolti nella pianificazione del movimento.
4. Controllo cognitivo: Quando le regole sono già note, il cervello riutilizza schemi neurali esistenti, un meccanismo chiamato "controllo cognitivo".
5. Ristrutturazione dei circuiti: Quando l'ambiente sensoriale cambia, il cervello deve creare nuove connessioni neurali per adattarsi, un processo più complesso.

Come il cervello ci permette di prendere decisioni flessibili

Il nostro cervello è incredibilmente versatile. Riesce a farci reagire in modi diversi a situazioni che, in apparenza, sembrano uguali. Immagina un rigore nel calcio: il giocatore può decidere di calciare nell'angolo vuoto della porta, oppure tirare dritto sul portiere, sperando che quest'ultimo si sposti. In entrambi i casi, il giocatore vede la stessa cosa (la posizione del portiere), ma decide di fare due cose completamente diverse.

Come è possibile tutto questo? Un gruppo di neuroscienziati del Centro tedesco per i primati (DPZ) - Istituto Leibniz per la ricerca sui primati di Gottinga ha cercato di capirlo. Hanno scoperto che il nostro cervello, a seconda della situazione, può "riciclare" percorsi neurali che già conosce, oppure crearne di nuovi per scegliere come muoverci in base al contesto. In pratica, il cervello ha più di un modo per farci comportare in modo flessibile e prendere decisioni mirate. Capire come funziona questo meccanismo ci aiuta a comprendere perché, a volte, cambiare le nostre abitudini o il nostro modo di fare le cose è così difficile, sia quando interagiamo con gli altri, sia quando dobbiamo eseguire dei movimenti.

Per semplificare, pensiamo al cervello come ad una rete stradale: a volte per arrivare a destinazione basta prendere le strade che si conoscono già (controllo cognitivo), mentre altre volte bisogna costruire nuove strade, magari perchè un ponte è crollato (ristrutturazione dei circuiti).

L'esperimento sui macachi: un'occhiata nel cervello

I ricercatori hanno condotto un esperimento su dei macachi Rhesus, una specie di scimmie. Hanno insegnato loro a pianificare i movimenti del braccio e, nel frattempo, hanno registrato l'attività dei neuroni, cioè le cellule del cervello, che si occupano di questa pianificazione. I macachi dovevano svolgere il compito in due situazioni diverse.

Nella prima situazione, dovevano usare una regola che avevano imparato: decidere se puntare il braccio verso un bersaglio mostrato sullo schermo (il "portiere") o scegliere il lato opposto dello schermo ("l'angolo vuoto"). Nella seconda situazione, invece, i macachi dovevano adattarsi a un ambiente visivo "invertito", come se stessero guardando in uno specchio. Anche in questo caso, se il bersaglio appariva da un lato, dovevano muovere il braccio dalla parte opposta.

Due strategie diverse per due sfide diverse

I risultati dell'esperimento hanno mostrato che il cervello delle scimmie lavorava in modo diverso nelle due situazioni. Quando si trattava di applicare una regola già imparata (prima situazione), il cervello "pescava" da schemi neurali che esistevano già. Utilizzava le connessioni già presenti per pianificare il movimento, senza doverle modificare in modo sostanziale. È come usare una mappa stradale che si conosce già a memoria.

Quando invece l'ambiente visivo era cambiato (seconda situazione), il cervello doveva "inventarsi" nuovi schemi neurali per riuscire a portare a termine il compito. È come se, per arrivare a destinazione, si dovesse costruire una strada nuova, perché quella vecchia non è più utilizzabile.

Pensiamo di nuovo al cervello come ad una rete stradale: il controllo cognitivo è come usare le autostrade che già conosciamo. La ristrutturazione dei circuiti, al contrario, è come costruire nuove strade, un processo che può richiedere più tempo e risorse.

La flessibilità del cervello: un'abilità fondamentale

"Riuscire a collegare comportamenti diversi a una stessa situazione è una capacità fondamentale del nostro cervello", spiega Alexander Gail, responsabile del gruppo di ricerca sensomotoria e autore dello studio. "A volte, per farlo, è necessario ristrutturare in modo complesso i circuiti neurali. Altre volte, invece, basta il cosiddetto 'controllo cognitivo', che, come suggeriscono i nostri risultati, permette al cervello di riutilizzare schemi neurali che già conosce."

I ricercatori pensano che questo meccanismo entri in gioco anche quando prendiamo decisioni in contesti sociali in continuo cambiamento, ad esempio quando dobbiamo decidere se collaborare o competere con gli altri. Tuttavia, questo aspetto deve ancora essere dimostrato con ulteriori studi.

Le conclusioni dello studio ci aiutano a capire come funziona il nostro cervello e perché, a volte, adattarsi a nuove situazioni è più difficile che in altre. La nostra capacità di cambiare comportamento, sia nelle relazioni sociali che nelle azioni che compiamo, dipende dalla flessibilità del nostro cervello e dalla sua capacità di scegliere la strategia più adatta al contesto. L'articolo originale specifica che i risultati ottenuti studiando l'area F5 del cervello delle scimmie, un'area coinvolta nella pianificazione dei movimenti, potrebbero essere validi anche per altre aree cerebrali e per altri tipi di decisioni, non solo quelle legate al movimento.

Fonte

Data di pubblicazione: 03/02/2025