Ricerche
Sono queste le cellule cerebrali dell'«occhio della mente»?
I ricercatori ritengono che i neuroni L5p forniscano un collegamento anatomico unico tra lo stato e il contenuto della coscienza. (Foto: Shutterstock)
Nessuno sa che cosa collega la consapevolezza - lo stato di coscienza - con il suo contenuto, vale a dire i pensieri e le esperienze. Ora dei ricercatori propongono una soluzione elegante, un collegamento letterale e strutturale: ‘circuiti di contenuto’ all'interno della corteccia sono collegati a 'circuiti di commutazione’ che allocano la consapevolezza tramite cellule corticali chiamate 'neuroni L5p'.
Scrivendo in Frontiers in Systems Neuroscience, il gruppo offre evidenze e avvertimenti. La loro sfida agli sperimentalisti: se la coscienza richiede neuroni L5p, tutta l'attività del cervello senza di loro deve essere inconscia.
Stato o contenuto della coscienza
La maggior parte dei neuroscienziati che inseguono i meccanismi neurali della coscienza si concentrano sui suoi contenuti, misurando i cambiamenti nel cervello quando esso pensa a una cosa particolare: un odore, un ricordo, un'emozione. Piuttosto separati, altri studiano come il cervello si comporta durante stati di coscienza differenti, come lo stato di veglia vigile, il sogno, il sonno profondo o l'anestesia.
La maggior parte di loro concorda che i due sono indivisibili: non si può pensare o sentire o sperimentare qualcosa senza rendersene conto, nè essere a conoscenza del nulla. Ma a causa di un approccio diviso, “nessuno sa come e perché il contenuto e lo stato di coscienza sono accoppiati così strettamente”, dice il Dott. Jaan Aru, neuroscienziato dell'Università Humboldt di Berlino, primo autore della nuova teoria.
Circuiti separati
Il divario creato tra stato e contenuto della coscienza è anatomico. Si ritiene che il nostro stato di coscienza dipenda dall'attività dei circuiti cosiddetti 'talamo-corticali'.
Questi sono connessioni tra neuroni della corteccia e neuroni del talamo, un centro di collegamento grande come il pollice situato nel centro del cervello, che controlla l'afflusso di informazioni dai sensi (tranne l'odore). Si ritiene che i circuiti talamo-corticali siano il bersaglio dell'anestesia generale, e i danni a questi neuroni, a causa di tumori o ictus, si traducono spesso in coma.
Al contrario, studi di scansione funzionale del cervello hanno localizzato i contenuti della coscienza principalmente all'interno della corteccia, nei circuiti 'cortico-corticali'.
L'anello mancante?
Aru e colleghi ritengono che i neuroni L5p siano lì unicamente per colmare il divario. “I circuiti talamo-corticali e cortico-corticali si intersecano tramite i neuroni L5p”, spiega Aru. “Studi che hanno tracciato queste cellule al microscopio suggeriscono che esse partecipano a entrambi i circuiti, scambiando collegamenti sia con il talamo che con la corteccia”.
Studi funzionali del cervello suggeriscono che queste cellule possono infatti accoppiare stato e contenuti della coscienza. La scansione cerebrale a livello cellulare nei topi dimostra che i neuroni L5p rispondono a uno stimolo sensoriale (soffio d'aria alla gamba); che questa risposta aumenta quando l'animale è sveglio; e che è di gran lunga più forte quando l'animale reagisce allo stimolo (muove la gamba).
“Non possiamo sapere che cosa sta pensando il topo”, ammette Aru. “Ma se assumiamo che reagisce solo quando è cosciente dello stimolo, allora questo studio dimostra l'interazione tra lo stato [veglia] e il contenuto [esperienza sensoriale] della coscienza nei neuroni L5p”.
L'assunto è coerente con uno studio simile nei topi. Questo è andato oltre, mostrando che l'attivazione diretta dei neuroni L5p sensibili allo stimolo (per esempio con farmaci) induce l'animale a reagire a uno stimolo sensoriale debole, e a volte senza alcuno stimolo. “È come se il topo sperimenti uno stimolo illusorio; come se la stimolazione dei L5p crei coscienza“, aggiunge Aru.
Testare la teoria
La teoria è una prima iterazione che deve essere affinata, sottolinea Aru. “Il nostro obiettivo è convincere gli altri che il futuro lavoro sui meccanismi della coscienza dovrebbe puntare specificamente i neuroni L5p”.
Tuttavia, questa disposizione generale potrebbe spiegare alcune stranezze ben note della coscienza. Ad esempio, il ritardo di elaborazione di questo lungo centro di collegamento (dal circuito cortico-corticale al talamo-corticale e viceversa, tramite i neuroni L5p) potrebbe spiegare perché rapidi cambiamenti di stimoli spesso sfuggono alla percezione cosciente. (Pensiamo ai messaggi subliminali montati in video.)
Una caratteristica di questo fenomeno è il ‘mascheramento all'indietro’: quando due immagini sono presentate brevemente in rapida successione (50-100 ms), solo la seconda immagine viene percepita coscientemente. In questo caso, postula Aru “nel momento in cui lo stimolo completa il collegamento L5p-talamo-L5p, la seconda immagine ha preso il controllo sulla rappresentazione corticale precedente e ruba la scena presa dalla prima immagine”.
La teoria potrebbe anche aiutare a spiegare il motivo per cui di solito abbiamo poca comprensione consapevole in alcuni processi cerebrali, come pianificare il movimento o addirittura la sintassi.
“Tutta l'attività del cervello che non coinvolge (sufficientemente) i neuroni L5p rimane inconscia”, pronostica Aru. Qui sta la chiave per testare questa teoria emozionante.
Fonte: Frontiers (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Jaan Aru, Mototaka Suzuki, Renate Rutiku, Matthew E. Larkum, Talis Bachmann. Coupling the State and Contents of Consciousness. Frontiers in Systems Neuroscience, 2019, DOI
Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.
Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.
Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.
Annuncio pubblicitario
Privacy e sicurezza dati - Informativa ex Art. 13 D. Lgs. 196/03
Gentile visitatore,
l'Associazione tratterà i Tuoi dati personali nel rispetto del D. Lgs. 196/G3 (Codice della privacy), garantendo la riservatezza e la protezione dei dati.
Finalità e modalità del trattamento: I dati personali che volontariamente deciderai di comunicarci, saranno utilizzati esclusivamente per le attività del sito, per la gestione del rapporto associativo e per l'adempimento degli obblighi di legge. I trattamenti dei dati saranno svolti in forma cartacea e mediante computer, con adozione delle misure di sicurezza previste dalla legge. I dati non saranno comunicati a terzi né saranno diffusi.
Dati sensibili: Il trattamento di dati sensibili ex art. 1, lett. d del Codice sarà effettuato nei limiti di cui alle autorizzazioni del Garante n. 2/08 e n. 3/08, e loro successive modifiche.
Diritti dell'interessata/o: Nella qualità di interessato, Ti sono garantiti tutti i diritti specificati all'art. 7 del Codice, tra cui il diritto di chiedere e ottenere l'aggiornamento, la rettificazione o l'integrazione dei dati, la cancellazione, la trasformazione in forma anonima o il blocco dei dati trattati in violazione di legge, e il diritto di opporsi, in tutto o in parte, per motivi legittimi, al trattamento dei dati personali che Ti riguardano.
Titolare del trattamento è l'Associazione di volontariato "Associazione Alzheimer o.n.l.u.s.”, con sede a Riese Pio X – Via Schiavonesca, 13 – telefax 0423 750 324.
Responsabile del trattamento è la segretaria dell’Associazione in carica.
Gestione «cookies»
Un cookie è una breve stringa di testo che il sito web che si sta visitando salva automaticamente sul computer dell'utente. I cookies sono utilizzati dagli amministratori di molti siti web per migliorarne funzionamento ed efficienza e per raccogliere dati sui visitatori.
Il nostro sito non utilizza i cookies per identificare i visitatori, ma per raccogliere informazioni al fine di arricchirne i contenuti e rendere il sito più fruibile.
Come cambiare le impostazioni del browser per la gestione dei cookies
È possibile decidere se permettere ai siti web che vengono visitati di installare i cookies modificando le impostazioni del browser usato per la navigazione. Se hai già visitato il nostro sito, alcuni cookies potrebbero essere già stati impostati automaticamente sul tuo computer. Per sapere come eliminarli, clicca su uno dei link qui di seguito: