Nell'estate del 1991, il neuroscienziato Vittorio Gallese stava studiando come viene rappresentato il movimento nel cervello quando notò qualcosa di strano. Lui e il suo consulente di ricerca, Giacomo Rizzolatti, presso l'Università di Parma stavano monitorando quali neuroni si attivavano quando le scimmie interagivano con determinati oggetti. Come gli scienziati avevano osservato in precedenza, gli stessi neuroni si attivavano quando le scimmie notavano gli oggetti o li raccoglievano.

Ma poi i neuroni hanno fatto qualcosa che i ricercatori non si aspettavano. Prima dell'inizio formale dell'esperimento, Gallese afferrò gli oggetti per mostrarli ad una scimmia. In quel momento, l’attività ha registrato un picco negli stessi neuroni che si erano attivati ​​quando la scimmia aveva afferrato gli oggetti. Era la prima volta che qualcuno osservava i neuroni codificare le informazioni sia per un'azione che per un altro individuo che eseguiva quell'azione.

Quei neuroni ricordavano ai ricercatori uno specchio: le azioni osservate dalle scimmie venivano riflesse nel loro cervello attraverso queste particolari cellule motorie. Nel 1992 Gallese e Rizzolatti descritta per la prima le celle del diario Ricerca sperimentale sul cervello e poi nel 1996 li ha nominati “neuroni specchio” Cervello.

I ricercatori sapevano di aver trovato qualcosa di interessante, ma nulla avrebbe potuto prepararli alla reazione del resto del mondo. Entro 10 anni dalla scoperta, l’idea di un neurone specchio era diventata il raro concetto neuroscientifico a catturare l’immaginazione del pubblico. Dal 2002 al 2009, scienziati di tutte le discipline si sono uniti ai divulgatori scientifici nel sensazionalizzare queste cellule, attribuendo loro più proprietà per spiegare tale fenomeno. comportamenti umani complessi as empatia, altruismo, apprendimento, imitazione, autismo e discorso.

Poi, quasi con la stessa rapidità con cui i neuroni specchio hanno preso piede, si sono insinuati dubbi scientifici sul loro potere esplicativo. Nel giro di pochi anni, queste cellule di celebrità furono archiviate nel cassetto delle scoperte troppo promesse e non realizzate.

Eppure i risultati sperimentali originali sono ancora validi. I neuroni nella corteccia premotoria e nelle aree cerebrali correlate rispecchiano i comportamenti. Anche se non spiegano adeguatamente vaste categorie di esperienza umana, i neuroni specchio “sono vivi e vegeti”, ha detto Gallese. Ora una nuova generazione di neuroscienziati sociali sta riprendendo il lavoro sulle cellule abbandonate per studiare come i neuroni con proprietà specchio in tutto il cervello codificano il comportamento sociale.

L'ascesa e la caduta

Parte di ciò che inizialmente era così affascinante dei neuroni specchio era che erano sorprendentemente fuori posto. In un’area del cervello dedicata alla pianificazione motoria, qui c’erano cellule con proprietà uniche che rispondevano durante la percezione. Oltre a ciò, i ricercatori di Parma hanno interpretato i loro risultati come prova della cosiddetta “comprensione dell'azione” nel cervello: sostenevano che le scimmie potevano intuire ciò che un altro individuo stava facendo e che questa intuizione veniva risolta in una singola cellula.

Il neurone specchio rappresenta quindi un “modo immediatamente accessibile per spiegare un meccanismo del tutto più complesso”, ha affermato Luca Bonini, professore di psicobiologia all'Università di Parma che non era coinvolto nello studio originale. Galvanizzati da questa interpretazione, i ricercatori iniziarono a proiettare la “comprensione” su un numero qualsiasi di cellule che sembravano speculari.

La fanfara entusiasta ha distorto lo studio dei neuroni specchio e interrotto le carriere dei ricercatori. Agli inizi degli anni 2000, lo scienziato cognitivo Gregory Hickok dell'Università della California, Irvine, hanno scoperto che i neuroni nelle aree motorie del cervello legate alla produzione del linguaggio si attivavano quando i partecipanti ascoltavano il parlato. Sebbene non sia stata una scoperta scioccante – “è proprio così che funziona il sistema”, ha detto Hickok – altri scienziati hanno iniziato a visualizzare i suoi risultati attraverso una lente di neuroni a specchio. Sapeva che la teoria non poteva applicarsi al suo lavoro. Altri ancora hanno suggerito che quando gli ascoltatori percepivano il parlato, i neuroni nella corteccia motoria “rispecchiavano” ciò che sentivano.

Per respingere gli entusiasti dei neuroni specchio, Hickok iniziò ad affermare all'inizio dei suoi discorsi di ricerca che il suo lavoro non aveva nulla a che fare con i neuroni specchio, una scelta che inavvertitamente lo portò al centro del dibattito. Nel 2009, il redattore capo del Journal of Cognitive Neuroscience ha invitato Hickok a scrivere una critica alla teoria. Usò il linguaggio come banco di prova per confutare la grandiosa affermazione secondo cui i neuroni specchio nella corteccia motoria consentivano a una scimmia di comprendere le azioni di un'altra. Se, sosteneva Hickok, esiste un singolo meccanismo neurale che codifica la produzione di un’azione e la comprensione di quell’azione, allora il danno a quel meccanismo dovrebbe impedire che entrambi si verifichino. Hickok ha raccolto un dossier di studi che dimostrano che i danni alle aree di produzione del parlato non hanno interrotto la comprensione del parlato. I dati, ha scritto, “dimostrano inequivocabilmente che la teoria dei neuroni specchio della percezione del linguaggio è errata in qualsiasi forma forte”.

La critica tanto citata ha portato a affare di libro e, nel 2015, un invito a dibattito pubblico Gallese presso il Centro per la Mente, il Cervello e la Coscienza della New York University. Condividendo il palco per la prima volta, i due erano amichevoli rivali: due illustri scienziati si scambiavano punti di vista in competizione con qualche leggera presa in giro, seguiti da sorrisi sopra le birre.

Sebbene il confronto sia stato amichevole, la reazione negativa al clamore sui neuroni specchio in genere non lo è stata. Oggi Gallese rimane sorpreso dall’“acrimonia” che ha dovuto affrontare nella comunità scientifica. "Non credo che nessun altro sia stato esaminato così profondamente come lo siamo stati noi", ha detto. E l’effetto sullo studio di quelle cellule cerebrali è stato profondo. Negli anni successivi al dibattito della New York University, i neuroni specchio hanno fatto caduto dal discorso scientifico. Nel 2013, al culmine dell’hype, gli scienziati hanno pubblicato più di 300 articoli con “neurone specchio” nel titolo. Nel 2020, quel numero si è dimezzato, arrivando a meno di 150.

Il neurone specchio, ridefinito

L'episodio è un caso di studio su come l'entusiasmo attorno a determinate idee possa trasformare il corso della loro ricerca. Gallese attribuì il declino degli studi sui neuroni specchio alla paura collettiva e all’autocensura. "[I ricercatori] temono [che] se menzionassero l'etichetta 'neuroni specchio', il documento potrebbe essere rifiutato", ha detto.

Di conseguenza, i ricercatori hanno adottato una terminologia diversa – “rete di attivazione dell’azione”, per esempio – per spiegare i meccanismi specchio nel cervello. Anche il termine “neurone specchio” è diventato oscuro. All'inizio la sua definizione era chiara: era una cellula motrice che si attivava durante un movimento e anche durante la percezione dello stesso movimento o di un simile. Tuttavia, quando i ricercatori hanno utilizzato il termine per spiegare i fenomeni sociali, la definizione è diventata ingombrante al punto da diventare una “teoria non verificabile”, ha detto Hickok.

Oggi, dopo un periodo di riflessione, i neuroscienziati sociali stanno dragando le cellule dal letame biologico. Mentre guardano oltre le aree motorie del cervello, scoprono quelli che sembrano sospettosamente simili ai neuroni specchio. L'anno scorso, una squadra dell'Università di Stanford segnalato in Cella la scoperta di neuroni che rispecchiano l’aggressività nei topi. Questa serie di cellule si attivava sia quando un topo si comportava in modo aggressivo sia quando osservava gli altri combattere. Poiché le cellule si attivano in entrambi i contesti, i ricercatori hanno suggerito che si tratti di neuroni specchio.

"Questo è stato il primo esempio che dimostra l'esistenza dei neuroni specchio in aree complesse del cervello sociale", ha detto Emily Wu, professore associato di neurologia presso l'Università della California, a Los Angeles, che non è stata coinvolta nella ricerca.

Questa constatazione si aggiunge a crescente corpo di prove che i neuroni oltre la corteccia premotoria hanno proprietà specchio quando due animali interagiscono socialmente. Queste stesse cellule si attivano durante azioni personali o emozioni e in risposta al vedere altri che hanno le stesse esperienze.

Tecnicamente, secondo la definizione originale, queste cellule non sono neuroni specchio, ha detto Hickok: I neuroni specchio sono cellule motorie, non cellule sociali. Tuttavia, Wu non si preoccupa delle definizioni. Piuttosto che discutere su cosa sia e cosa non sia un neurone specchio, pensa che sia più importante catalogare le proprietà funzionali specchio che caratterizzano le cellule ovunque si trovino nel cervello.

L'obiettivo sarebbe quello di descrivere quanto sono diffusi questi neuroni e come, a livello elettrofisiologico, si comportano in modo univoco. In questo modo, questi scienziati stanno cancellando la nuvola di aspettative per vedere queste cellule per quello che sono realmente.

Correzione: Aprile 2, 2024
Una frase è stata rivista per chiarire che Wu non sta catalogando personalmente i neuroni specchio.