Reti neuronali: Annalisa e Zotz il pipistrello

Che cosa si prova ad essere un pipistrello forse non lo sapremo mai. Forse sarà uno degli ultimi misteri che riusciremo a risolvere, prima che il Sole esaurisca l’idrogeno e si trasformi in un gigante rosso (ammesso la specie umana ci sia ancora tra circa 5 miliardi di anni, e si stia ancora chiedendo cos’è l’esperienza cosciente).

La coscienza è ciò che rende davvero ostico il problema del rapporto tra la mente e il corpo. Così inizia What’s to be like a bat?, un fortunato saggio di Thomas Nagel a cui ho ripensato leggendo l’abstract di un recente articolo su Frontiers in Physiology. Sembra che una nuova scoperta sui pipistrelli possa contribuire a risolvere un mistero sul cervello umano, quello delle basi fisiologiche dell’esperienza cosciente. 

Vespertilio maggiore in volo. (Photocredit: Francesco Bettaglio).

Annalisa e Zotz il pipistrello. I ricercatori del Medical Center della Georgetown University hanno appena dimostrato che una piccola regione all’interno dell’amigdala, una struttura a forma di mandorla presente nel cervello di tutti i mammiferi, è responsabile delle risposte emotive e sonore. Se questo succede nei pipistrelli, perché non pensare possa succedere anche nel mio cervello? Le tecniche di imaging hanno già dimostrato che l’amigdala di Annalisa viene attivata nel momento in cui si presentano risposte emotive specifiche – ridere o piangere, ad esempio.

Lavorando con i pipistrelli è stato possibile mostrare che stimolando lievemente una zona dell’amigdala dei pipistrelli si verificano risposte fisiologiche e comportamentali complesse, come l’aumento della frequenza cardiaca e respiratoria correlata all’emissione di suoni emotivi (rabbia, vigilanza, paura). “Le emozioni sono progettate per la sopravvivenza. Il mondo dell’esperienza degli esseri umani, come quello dei mammiferi, dipende interamente da come vengono percepiti ed elaborati gli stimoli sensoriali attraverso un filtro emozionale”, spiega Jagmeet S. Kanwal, uno degli autori della ricerca.

Ok, esiste una prova sperimentale della relazione (causale) tra la stimolazione di una regione cerebrale e una serie di output emotivi-comportamentali. Ovviamente, le ricerche che prevedono l’elettrostimolazione neurale sono molto difficili da condurre, vista la natura invasiva degli esperimenti. Poniamo che io sia un po’ eccentrica e decida di prestarmi all’esperimento e farmi infilare qualche tubicino nell’amigdala per capire se i miei output sono gli stessi del mio amato pipistrello Zotz che è qui accanto a me. Poniamo anche che l’esperimento confermi che stimolando la zona X, Annalisa e Zotz emettono un urlo. Abbiamo fatto questa fighissima scoperta: il pattern emotivo di un urlo, l’esperienza di avere paura, è qualcosa di oggettivo in quanto si configura come un carattere infra-specifico, comune a individui di specie diverse. Ma qui casca l’asino. Anche se lo sapessimo con certezza, come facciamo a capire se l’esperienza emotiva che accompagna l’urlo di Annalisa è la stessa di Zotz? Come facciamo a sapere se la consapevolezza della paura di Annalisa è la stessa che prova Zotz?   

Thomas Nagel. (Credit: wikipedia).

Nagel e Zotz il pipistrello. Senza dubbio siamo di fronte a un’ulteriore conferma dell’intuizione di Thomas Nagel secondo cui sarebbe l’esperienza cosciente a rendere interessante il problema mente-corpo. Ciò posto, la ricerca di Jie Ma e Jagmeet S. Kanwal mostra molto bene quali traguardi abbiamo raggiunto su questi temi e cosa, irrimediabilmente, ci sfugge. Quello che sappiamo è evidente da quanto ho detto. Quello che continua a sfuggirci è questo: non riusciamo (o non possiamo?) metterci nei panni di Zotz e sapere cosa si prova ad aver paura dal suo personale punto di vista.

Parafrasando Nagel, il fatto che un organismo abbia un’esperienza cosciente significa, fondamentalmente, che a essere quell’organismo si prova qualcosa. Che un organismo sia cosciente, provi qualcosa ad essere l’organismo che è, è diverso dal semplice essere quell’organismo. I fatti relativi a ciò che si prova a essere un dato X sono molto peculiari, tanto peculiari che alcuni possono essere inclini a dubitare della loro realtà o a chiedersi se abbia senso sostenere qualche tesi su di essi. Un modo per dire che la comprensione del concetto di coscienza passa attraverso la fissazione di ciò che è soggettivo. Nagel si sofferma sulle esperienze soggettive dei pipistrelli. Traduco dal suo articolo:

“ora, noi sappiamo che la maggior parte dei pipistrelli (i microchirotteri, per la precisione) percepisce il mondo esterno principalmente mediante il sonar, o ecorilevamento: essi percepiscono le riflessioni delle proprie strida rapide, finemente modulate e ad alta frequenza (ultrasuoni) rimandate dagli oggetti situati entro un certo raggio. Il loro cervello è strutturato in modo da correlare gli impulsi uscenti con gli echi che ne risultano, e l’informazione così acquisita permette loro di valutare le distanze, le dimensioni, le forme, i movimenti e le strutture con una precisione paragonabile a quella che noi raggiungiamo con la vista”.

Ma il sonar del pipistrello, benché sia evidentemente una forma di percezione, non assomiglia nel modo di funzionare a nessuno dei nostri sensi e non vi è alcun motivo per supporre che esso sia soggettivamente simile a qualcosa che noi possiamo sperimentare o immaginare. Ciò, a quanto pare, rende difficile capire che cosa si prova a essere un pipistrello. Dal momento che una determinata modalità di senso funziona in modo non simile al nostro, allora non possiamo né sperimentarla né immaginarla. Dobbiamo vedere se esiste qualche altro metodo che ci permetta di estrapolare la vita interiore del pipistrello. Nagel precisa che, “anche se potessi trasformarmi gradualmente in un pipistrello, nulla della mia costituzione attuale mi consente di immaginare quali sarebbero le esperienze di questo mio stato futuro dopo la metamorfosi”.

Tutto questo per dire che, se per farsi un’idea di che cosa si prova ad essere un pipistrello ci si basa su un’estrapolazione comparativa a partire dal nostro modo di essere, allora siamo destinati a fallire. Questa procedura non ha nemmeno valore euristico; una categorizzazione di quel che si prova ad essere un pipistrello ci permetterà, ad esempio, di ascrivere tipi generici di esperienza soggettiva sulla base della struttura e del comportamento dell’animale. Niente di più. Come ho detto, le emozioni sono progettate per la sopravvivenza; svelare i segreti dell’amigdala ci consegna dei moduli funzionali compatibili, reti neurali rilevanti nei pattern comportamentali di specie diverse. Sappiamo qual è la relazione causale tra stimolazione di una rete neuronale e risposta comportamentale, sappiamo quindi quali sono le basi fisiologiche di una risposta emotiva, non quali siano le basi fisiologiche della consapevolezza di provare un’emozione. Abbiamo un quadro in bianco e nero: in 5 miliardi di anni forse riusciremo a colorarlo.

Bibliografia:

Thomas Nagel, What Is It Like to Be a Bat?, in “The Philosophical Review”, 83/ 4 (1974), pp. 435-450.

Jie Ma, Jagmeet S. Kanwal, Stimulation of the basal and central amygdala in the mustached bat triggers echolocation and agonistic vocalizations within multimodal output, in “Frontiers in Physiology”, 5, (2014). DOI:10.3389/fphys.2014.00055