NEUROSCIENZE E
PSICOLOGIA
Gli strumenti. I neuroscienziati cercano i collegamenti tra cervello e
mente con strumenti sempre più potenti: sperano che le neuroscienze
possano fare per le scienze della mente ciò che la biologia molecolare
ha fatto per la biologia.
Le conoscenze. L’accumulo di conoscenze è più che evidente: da un
solo recettore, quello per l’acetilcolina, si è passati ad almeno 10
recettori diversi, 15 recettori per il GABA. Mediatori, modulatori,
fattori di crescita… Ma come combinare tutte queste conoscenze in un
unico quadro di riferimento?
Le spiegazioni. Al momento, non esiste una concezione unitaria della
vita mentale nè un principio esplicativo unico. Newton ha indicato
come un’unica forza, la gravità spieghi la caduta dei gravi e il moto
dei pianeti. Darwin ha indicato che tutte le specie sulla terra sono
legate all’evoluzione. Watson e Crick hanno indicato che il codice di
tutti i viventi è il DNA. Ma nel caso della mente esiste una complessità
maggiore.
Alcuni progressi delle neuroscienze : Brain imaging,
amigdala, mirror neurons, conoscenze su corteccia
prefrontale
Frontal lobes and happiness
I movimenti e la mente
L’immaginazione e il cervello
- Pensare un movimento significa attivare la corteccia
premotoria, eseguirlo significa attivare la corteccia motoria. Vi
sono perciò aree del cervello che predispongono il movimento
e aree che lo realizzano.
- Questo parallelismo tra immaginazione e azione vale anche
per la sensazione: il solo immaginare un oggetto, ad esempio
una rosa, porta all’attivazione delle aree della corteccia visiva
che vengono attivate quando quell’oggetto viene
effettivamente visto
Il neonato e i movimenti
- Il mondo di un neonato passa attraverso i movimenti
materni. L’azione ha profonde conseguenze sulla
strutturazione del pensiero.
- Tempi e conseguenze delle azioni sono all’origine di
categorie causali e strutturano il linguaggio
- Motricità e linguaggio.
Un’azione è compresa perché la rappresentazione
motoria di quell’azione è attivata nel nostro cervello.
Meccanismi neurofisiologici
Area marginale
della corteccia
premotoria F5:
neuroni normali
Area centrale
della corteccia
Premotoria F5:
Mirror neurons
Gallese et al. 1996
• Il sistema mirror è un meccanismo neurale
fondamentale per il riconoscimento delle azioni
• Molti fenomeni comportamentali possono dipendere
da questo sistema (facilitazione e imitazione)
-I segnali somatici hanno un ruolo importante nel processo di
costruzione della mente.
-Gli stati di tensione muscolare, il ritmo cardiaco, i
cambiamenti di tipo vegetativo sono percezioni che
contribuiscono a rappresentare il mondo esterno .
-Il corpo è un componente essenziale della mente ed è ben
difficile che esistano funzioni simboliche che non richiedano,
dipendano o siano regolate dallo scambio di informazione col
resto del corpo.
La plasticità cerebrale
Usare il cervello significa ampliarne le capacità.
L'omuncolo è la mappa del nostro
corpo, stabilisce quali parti della
corteccia motoria controllano i
muscoli, ad esempio quelli di una
mano e quali parti della corteccia
sensoriale ricevono informazioni
dalla periferia.
Questa mappa, però, non è
statica ma dinamica: il numero di
neuroni che viene dedicato a una
parte del corpo varia con l'uso di
quella parte: ad esempio, la
mano di un pianista è molto più
vasta di quella di una persona
che la utilizza in modo meno
sofisticato.
Gli omuncoli sono
plastici:
La mano di
sinistra,
utilizzata nel
corso di lunghi
esercizi,
è più
“rappresentata”,
vale a dire
ha un maggior
peso, a livello
cerebrale.
La plasticità non riguarda
soltanto le funzioni motorie o
sensoriali ma anche quelle
emotive e cognitive.
Emozione e neuroscienze
P. Ekman, 1983. Tom
Harrison mima
un’espressione di
paura
Nel tentativo di uscire da una concezione “ipercognitiva”
della mente, diversi neuroscienziati, come Joseph
LeDoux, si sono rivolti al campo delle emozioni. E’ stata
scelta la paura, fenomeno biologico evolutivamente
antico, connesso all’amigdala. Nel place fear
conditioning le lesioni del nucleo laterale dell’amigdala
bloccano le reazioni di immobilità. Secondo LeDoux la
maggior parte dei processi mentali avviene a livello
inconscio. LeDoux riconosce i limiti delle neuroscienze e
sottolinea come “non abbiamo alcuna idea di come i
nostri cervelli ci rendono quello che siamo. Non c’è
ancora alcuna scienza della personalità”. E conclude che
forse le neuroscienze NON hanno bisogno di una teoria
unificante mentre avrebbero bisogno di tante piccole
teorie.
Sistema limbico e amigdala
Setto
Amigdala
Amigdala
Paura e espressioni facciali
• Le lesioni dell’amigdala bloccano
il riconoscimento delle espressioni
facciali della paura
Paura e espressioni facciali
• Espressioni facciali di paura
aumentano il flusso sanguigno
nell’amigdala
THINKING – FEELING
Daniel Siegel, The developing Mind:
1. Il cervello è un’entità interpersonale.
Attaccamento, sviluppo, emozione: La corteccia orbitofrontale 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.
Competenze emisferiche
NUMEROSE CAPACITÀ EMOTIVE
DIPENDONO DALLE
CARATTERISTICHE DEL NOSTRO
CERVELLO, IN PARTICOLARE
DALL’EMISFERO DESTRO.
QUALE DEI DUE VOLTI E’
SORRIDENTE?
Quello di sinistra ci appare sorridente, anche se speculare rispetto
a quello di destra, in quanto ciò che è situato nel campo visivo
sinistro viene decodificato dall’emisfero destro, specializzato nelle
funzioni emotive.
Un volto naturale
e due volti
“compositi”:
Quello di destra ci appare
più naturale in quanto
formato da due metà
“sinistre” cui l’emisfero
destro dà maggiore
importanza.
Emisferi
I due emisferi cerebrali hanno competenze diverse: quello sinistro
controlla e registra le sensazioni della metà destra del corpo e
viceversa. Per rendervi conto della lateralizzazione emisferica chiudete
gli occhi e per qualche minuto cercate di rilassare la parte sinistra del
volto, soprattutto i muscoli intorno all’occhio sinistro. Ora fate
attenzione al resto della metà corporea sinistra: è rilassata anche
questa? Se ciò si verifica è dovuto al fatto che l’attività dei neuroni del
volto, localizzati nei giri pre e postcentrali dell’emisfero destro si
diffonde, come una macchia d’inchiostro, ai neuroni circostanti che
controllano il resto del corpo. Paragonate ora la metà sinistra e quella
destra del corpo: probabilmente quella sinistra è più rilassata della
destra. I cambiamenti del tono muscolare si diffondo alla stessa metà
corporea, più difficilmente all’altra metà. Provate a ripetere l’esercizio
con la parte destra del volto.
I due emisferi cerebrali hanno competenze molto diverse.
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DESTRO
NON VERBALE: conscio della realtà
ma incapace di descriverla verbalmente
SINTETICO: unisce le parti formando
un tutto
CONCRETO: rappresenta le cose come
sono nel momento presente
ANALOGICO: vede le somiglianze, non
comprende relazioni metaforiche
ATEMPORALE: senza senso del tempo
NON RAZIONALE: non richiede
fondamenti razionali dei fatti
SPAZIALE: percepisce le cose in
relazione spaziale con altre, come parti
di un tutto
OLISTICO: vede le cose nel loro
insieme, talora in contrasto col sinistro
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SINISTRO
VERBALE: utilizza parole,
vocaboli, per nominare per definire
ANALITICO: analizza cose e realtà
nelle loro parti
SIMBOLICO: usa stimoli e segni
ASTRATTO: da un dettaglio
rappresenta la realtà nella sua
completezza
TEMPORALE: dispone cose ed
eventi in sequenza temporale
RAZIONALE: arriva a conclusioni
fondate sulla ragione
DIGITALE: usa il metodo numerico
LOGICO: trae conclusioni su
principi logici
LINEARE: pensa in termini
sequenziali
I due emisferi e i diversi aspetti della memoria
semantiche e episodiche
Visive
Semantiche e
visive non-selettive
spazio-temporali
priming
priming
musicali
Motorie procedurali
Motorie
cenestesiche
motorie
motorie
emotive
emotive
Verbali
Spaziali e visive
situazioni
semantiche
oggetti
Emisfero sinistro
Emisfero destro
linguaggio parlato e scritto, logica, astrazione
analogiche, spazio-temporali, creative, insieme
Analogia: euristiche precoci, sviluppo
mente infantile, scienza: esempi: Vitruvio e
Maxwell (onde fluidi e onde sonore),
Franklin (fulmine ed elettricità), Kekulé
(serpentello e chimica benzene)
Peter Checkland ha sviluppato una Soft System Methodology
per situazioni complesse: è basata su Rich Pictures (Jennings &
Wattam, DM, FT, 1994).
3 a. Marcia Stern e i Brain styles.
Emisfero sinistro e destro: esercizi tattili-pragmatici e
verbali fare anelli di carta con sequenze di un problema,
ad es. familiare: anello dopo anello li si cuce insieme con
una cucitrice e si forma un cerchio… Disegnare (rich
pictures) tracciare con la mano, verbalizzare (i due
emisferi…)
Nel copiare un disegno si può
seguire la logica dell’emisfero
sinistro (nominare le sue parti)
o quella del destro (seguire le
linee e gli insiemi)
3 b. Costruire narrazioni autobiografiche.
Verbalmente ES e emotivamente ED, dal punto di vista
esterno e interno…Coerenza logica/emotiva? Esercizio
che dipende dalla corteccia orbitofrontale.
Le memorie autobiografiche possono essere “scomposte”
in due diversi tipi, possono comportare un punto di vista
dall’esterno, quello dello spettatore, e uno dall’interno,
quello dell’attore.
Emozione. Ragione ed emozione non sono
due poli opposti: ogni funzione cognitiva
racchiude componenti emotive, ogni funzione
emotiva componenti cognitive. Conoscere le
emozioni significa pensare e decidere
meglio.
Psicoanalisi e neuroscienze. Esiste un ponte tra teoria psicoanalitica e
neuroscienze? Numerosi neuroscienziati, anzitutto, dimostrano una “simpatia”
per la psicoanalisi, da Susan Greenfield dell’Università di Oxford, a Floyd
Bloom dello Scripps Reseach Institute a La Jolla a Gerald Edelman del
Neuroscience Research Institute, sempre a La Jolla a Eric Kandel della Columbia
University.
L’elemento unificante è il credere nella possibilità che la “terapia della parola”
possa avere un effetto sui meccanismi molecolari. Kandel ha scoperto che
nell’Aplysia la proteina CREB (cyclic AMP-response element binding) serve per
trasformare le memorie a breve termine in memorie a lungo termine: in un
articolo intitolato “A new intellectual framework for psychiatry”[i] sostiene che
il fatto che l’esperienza produca cambiamenti fisici nei neuroni, attivare o
disattivare geni, riavvicina psichiatria e neuroscienze: la prospettiva
psicoanalitica potrebbe contribuire a un approccio biologico al comportamento.
L’altro aspetto sottolineato da Kandel è la validità del concetto di inconscio (vedi
Weiskrantz e la visione cieca o la memoria senza ricordo).
[i] E. Kandel, A new intellectual framework for psychiatry, American Journal of Psychiatry, 457-469, aprile 1998.
La depressione tra
neuroscienze e
psicoterapie
Depressione. Brody: Archives of General Psychiatry 2001 :
farmaci e psicoterapia, effetti simili dal punto di
vista comportamentale e del funzionamento della
corteccia prefrontale e temporale.
Jeffrey Schwartz, Archives of General Psychiatry 2001: terapia
cognitiva e farmaci = (normalizzano il nucleo del
caudato nei disturbi ossessivo-compulsivi).
Sistemi neuronali implicati nel rinforzo, nella
motivazione, nelle risposte ricorrenti e nella
plasticità comportamentale.
I 4 sistemi
dopaminergici
cerebrali:
1.
Nigrostriatale
2.
Mesolimbico
3.
Mesocorticale
4.
Tuberoinfundibolare
.
La memoria e il suo
riconsolidamento
Ri-consolidamento
1997 Roullet e Sara: Consolidation of Memory After
its Reactivation: Involvement of b Noradrenergic
Receptors in the Late Phase J. Neural Plasticity, 6,
321, 1997.
2000 Nader, Schafe e LeDoux: Fear memories require
protein synthesis in the amygdala for reconsolidation
after retrieval" Nature, 406, 2000.
2002 LeDoux e Nader: Cellular and systems
reconsolidation in the hippocampus.
Neuron 36:527-38,2002.
Ri-consolidamento
Il blocco della sintesi proteica blocca il
consolidamento e non ha effetto prima del test.
Il blocco della sintesi proteica o una lesione
dell’ippocampo induce un blocco della memoria
nell’animale riesposto all’esperienza relativa al
fear-conditioning.
Il ri-consolidamento come mezzo per integrare i
nuovi apprendimenti nelle esperienze
precedenti.
Il consolidamento e il ri-consolidamento della memoria
comportano una ristrutturazione dei circuiti cerebrali
nell’ippocampo e nelle aree corticali. Le tecniche di Brain
imaging permettono di porre in evidenza le modifiche dei
circuiti nervosi.
Bontempi B, Laurent-Demir C., Destrade C e Jaffard R. Time dependent reorganization of brain circuitry underlying longterm memory strorage. Nature 400, 671-675, 1999.
Maviel T., Durkin T.P. Menzaghi F. e Bontempi B. Sites of neocortical reorganization critical for remote spatial memory. .
Science 305, 96-99, 2004
(14C)2-deoxyglucose colour-coded autoradiographs. These were obtained from frontal brain sections of mice that had initially
undergone 9 days of spatial discrimination testing and were then submitted to retention testing at either 5 days (a) or 25 days
(b) after initial acquisition; c, mice were submitted 25 days after acquisition to a different set of baited arms in a different
context. Top and middle, sections taken at the frontal and dorsal hippocampal (dHpc) levels, respectively. Bottom, a magnified
view of the dorsal hippocampus including the CA1, CA3 and dentate gyrus (DG). aCC, anterior cingulate cortex; FC, frontal
cortex; pCC, posterior cingulate cortex; PC, parietal cortex Time-dependent reorganization of brain circuitry underlying long-term
memory storage BRUNO BONTEMPI1, CATHERINE LAURENT-DEMIR1, CLAUDE DESTRADE1 & ROBERT JAFFARD1