Immaginare Il Pensiero

I neuroscienziati sono ormai in grado di visualizzare con precisione che cosa succede nel cervello in determinate situazioni. Il progresso si deve ad un avanzamento nelle tecniche di Functional Magnetic Resonance Imaging, o fMRI. Questa tecnica consente la misurazione del livello di ossigeno nel sangue che fluisce nel cervello, mostrando agli scienziati quali parti del cervello sono più attive. Può mostrare, ad esempio, le parti del cervello che operano quando siamo innamorati oppure quando abbiamo un forte appetito. O anche le differenze tra il cervello di un Democratico e quello di un Repubblicano. La tecnica promette di fare luce su alcune delle caratteristiche uniche del cervello umano. Ad esempio, da dove emerge il nostro senso morale, come impariamo cosa è giusto e cosa è sbagliato, quando prevale il pensiero emotivo e quando quello logico. Prima dell'FMRI, le informazioni sulle diverse aree del cervello coinvolte nei vari compiti venivano racccolte studiando le persone con danni al cervello, causati da traumi o ictus, per vedere come le funzioni cerebrali cambiano. Ora, si può procedere allo scanning del cervello di persone sane e visualizzare le aree coinvolte nei vari compiti. “L'FMRI ha fornito evidenze in favore di alcune teorie e contro altre”, dice Joshua Greene, del Dipartimento di Psicologia della Princeton University, “ma ancora siamo lontani dal bandolo della matassa. Abbiamo ancora bisogno di teorie computazionali dei complessi processi decisionali capaci di rendere conto delle modificazioni che occorrono a livello dei circuiti neurali”. La Greene, insieme con Jonathan Cohen, professore di psicologia alla Princeton, sta utilizzando le tecniche di fMRI per cercare di individuare i fattori che influenzano il giudizio morale. Sottopone a scanning il cervello di volontari a cui pone determinati dilemmi come: “Immagina te e i tuoi vicini di casa nascosti in cantina per scampare a soldati nemici. Il tuo bambino inizia a piangere. Se continua, i soldati ti scopriranno e ti uccideranno. L'unico modo per salvare te e gli altri è di zittire il tuo bambino asfissiandolo fino a farlo morire. Che fai?”. Le intense emozioni dell'interrogato, così come i suoi processi logici, vengono visualizzate dallo scanning cerebrale. Questo tipo di esperimenti ha mostrato come esistano in realtà due menti. La Greene ha scoperto che, se il dilemma non è così personale, la parte razionale diventa dominante. Quando invece le due menti, quella logica e quella emotiva, entrano in conflitto, subentra un mediatore, che corrisponderebbe ad una regione chiamata corteccia anteriore cingolata, apparsa essere la più attiva nello scenario del bambino che piange. La Greene e i suoi colleghi stanno gettando le basi neurologiche per descrivere come le due menti competono per avere il sopravvento l'una sull'altra, e anche come il cuore partecipi attivamente ai processi decisionali. Il professore belga Guy Orban, a capo della divisione di neurofisiologia della Katholieke Universiteit Leuven, usa invece le tecniche di FMRI per indagare il cervello in termini evolutivi. I soggetti dei suoi esprimenti devono guardare l'evoluzione di immagini a 3D generate dal computer mentre procede lo scanning dei loro cervelli. A differenza della Greene, Orban studia anche le scimmmie. Le sue ricerche hanno mostrato pronunciate differenze nel modo in cui le due specie, quella umana e quella animale, processano le immagini. Il cervello umano ha mostrato attività concentrate nelle regioni della corteccia visuale e intraparietale che non hanno corrispondenze in quello animale. “I

risultati suggeriscono che l’evoluzione umana ha portato porzioni del cervello ad adattarsi per produrre specifiche abilità” dice Orban. Sarah Brosnan, della Emory University di Atlanta, ritiene che “tutto ciò che si evolve è una versione modificata di qualcos’altro che si è già evoluto in precedenza. Si può tracciare la storia evoluzionaria di determinate strutture cerebrali e mostrare come questa abbia forgiato un certo tipo di pensiero”. Questo tipo di ricerca ha portato il Dr. Andreas Bartels, ora al Max Planck Institute for Biological Cybernetics di Tubingen, in Germania, a proporre, sulle basi dei suoi esperimenti con le tecniche di fMRI, che i sentimenti romantici siano evoluti dal sentimento di amore materno. Similmente, il Dr. Val Curtis, della London School of Hygiene and Tropical Medicine, ha presentato una ricerca in cui mostra come il nostro senso di disgusto sia evoluto per proteggerci dalle malattie. “Il senso di igiene”, dice la Greene, “potrebbe costituire la base di sensi più alti come il sentimento morale”. La Greene è convinta che il sentimento morale non sia generato solo dalle influenze culturali ma anche da elementi genetici. “Dobbiamo considerare anche le forze evoluzionarie”. (Pubblicato su Ecplanet 25-04-2005)

An fMRI Investigation of Emotional Engagement in Moral Judgment 14 settembre 2001 Monkey see: MRI technique finds big differences in human, primate sight Love's all in the brain: fMRI study shows strong, lateralized reward, not sex, drive maggio 2005 Clear Pictures of How We Think Wired 20 novembre 2004 CSBMB Laboratorium voor Neuro- en Psychofysiologie, K.U.Leuven Medical School Sarah Brosnan, Ph.D. Max Planck Institute for Biological Cybernetics London School of Hygiene and Tropical Medicine

NEURO-POLITICA Le tecniche di “brain scanning” vengono ormai utilizzate per cercare di scandagliare sempre più invasivamente il modo in cui gli individui reagiscono alle esperienze religiose, ai pregiudizi razziali, alle merci. Usando le stesse tecnologie usate per studiare malattie come l'Alzheimer e l'autismo, c'è anche chi sta provando ad identificare ciò che rende la mente di un Repubblicano differente da quella di un Democratico. Si apre un campo di indagine del tutto nuovo che potremmo definire “neuro-politica”. Durante l'ultimo periodo elettorale, in America sono stati condotti alcuni esperimenti per cercare di capire cosa scatta nella mente degli elettori che decidono di votare per l'una o per l'altra formazione politica. I dottori Joshua Freedman e Marco Iacoboni, della

University of California di Los Angeles, hanno esaminato tramite fMRI lo scanning cerebrale di 10 repubblicani e 10 democratici mentre guardavano immagini del presidente Bush, di John Kerry e Ralph Nader. Nel momento in cui appariva il loro favorito, hanno tutti mostrato un aumento dell'attività della regione coinvolta nell'empatia. Nel momento in cui appariva l'oppositore, hanno mostrato invece un aumento del flusso sanguigno verso le regioni adibite al controllo sulle emozioni. Alla vista di Kerry, la “mente democratica” ha mostrato “un profondo senso di connessione, come di fronte ad un bellissimo tramonto”, ha detto Freedman, mentre quella repubblicana, alla vista di Bush si è mostrata molto più interpersonale, “come quando si sorride a qualcuno che ci sorride a sua volta”. Quando ai soggetti dell'esperimento è stata mostrata l'immagine di Bush insieme a immagini dell'attentato dell'11 settembre, la regione chiamata amygdala, che si accende di solito alla vista di serpenti, si è illuminata più nei Democratici che non nei Repubblicani. I ricercatori sono giunti alla conclusione che, ad un livello subconscio, i Repubblicani non si fanno impressionare da ciò che ai Democratici risulta invece allarmante. (Pubblicato su Ecplanet 26-04-2005)

This Is Your Brain on Politics New York Times 18 gennaio 2005 La neuroscienza leggerà nel pensiero, direttamente nel cervello, come fosse un codice da decifrare. È quello che sostengono John-Dylan Haynes, del Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences di Lipsia, e un team di ricercatori giapponesi e inglesi, che hanno condotto uno studio pubblicato su Current Biology. “Le intenzioni riguardo alle attività future e programmate non risiedono in singoli neuroni, ma si codificano in un'intera area del cervello”, ha affermato Hayes. Per monitorare ed interpretare l'attività cerebrale che brulica in quest'area, nella parte anteriore della corteccia prefrontale del cervello, bastano degli algoritmi complessi e un macchinario per la risonanza magnetica funzionale. L'esperimento che lo ha dimostrato si è servito di otto volontari, a cui è stata affidata una scelta riguardo alla sottrazione o alla somma di due numeri: prima ancora che i numeri su cui operare venissero rivelati, prima ancora che l'intenzione si traducesse in azione, momento in cui l'attività cerebrale si sposta nella regione di cervello situata appena dietro a quella anteriore prefrontale, i neuroscienziati sono riusciti a leggere le intenzioni di sottrarre o addizionare, osservando come nell'area cerebrale si attivino determinati pattern, degli schemi che si differenziano e ricorrono con regolarità, in base alle diverse intenzioni dei soggetti. Dopo quaranta minuti di addestramento basato sulla “multivariate pattern recognition” (l'analisi e l'individuazione del variare di parametri nelle mappe cerebrali emerse dalle scansioni del cervello), i computer hanno imparato a riconoscere i diversi schemi di attività cerebrale, preconizzando le azioni messe in atto dai soggetti, con il 70% di successo. Le neuroscienze già intravedono sviluppi rivoluzionari. Haynes, intervistato da LiveScience, ha parlato di un futuro in cui la multivariate pattern recognition si potrà

applicare ai videogiochi, per amplificare l'esperienza di immersione nel gioco (esperimento, peraltro, già effettuato, ndr). Al momento, però, i costi sarebbero proibitivi, dato che un macchinario per la risonanza magnetica funzionale non costa meno di due milioni di dollari. Hayes pensa anche ad applicazioni nell'ambito delle protesi per le disabilità motorie, prospettando interfacce neurali capaci di ricevere comandi direttamente dal cervello. La lettura del pensiero, al di là della trovata sensazionale, rimane ancora fantascienza, anche se i neuroscienziati di certo non abbandoneranno il progetto. Alla fiera per le apparecchiature mediche di Dusseldorf, in Germania, è stata presentata l’interfaccia per il “Brain Computer”, un dispositivo informatico capace di trasformare i pensieri in parole, visualizzabili sullo schermo. Il progetto, chiamato “g.EEGcap”, è della g.tec, un'azienda che ha studiato un sistema di elettrodi da applicare, tramite un caschetto, alla testa degli utenti. Che, incredibilmente, potranno vedere sullo schermo del portatile i propri pensieri, come mostrato da alcune foto che girano sulla rete. Al momento, si ignorano sia i tempi necessari per completare il progetto sia l'eventuale costo dell'apparecchio. All'Università di Padova, Giuseppe Sartori, docente di neuroscienze cognitive, ha progettato una nuova macchina della verità, basata sui tempi di risposta e sulle associazioni inconsce, in grado di dare una percentuale di risposte esatte che va dal 90 al 93% (in fase di avanzata sperimentazione). Un 10-13% in più rispetto alle macchine tradizionali, basate su parametri quali le variazioni cardiache, la pressione e la sudorazione, che si fermano all'80%. La macchina è stata testata finora su una trentina di criminali già giudicati, su altrettante vittime e su circa 300 soggetti di laboratorio, tutti volontari. Il sistema è considerato dal mondo scientifico nuovo e rivoluzionario. E qualcuno è già pronto a scommettere che incanalerà in una nuova direzione il mondo della «lie detection». Dal punto di vista scientifico, l'iniziativa del docente padovano rappresenta una novità assoluta. Non servono fiale di inibitori di volontà, non servono droghe più o meno pericolose per la salute per far parlare il sospetto. E anche se si suda a dismisura, e i battiti del suo cuore risultato accelerati, magari per un problema cardiaco, oppure un fortissimo momento di stress emotivo, la macchina padovana non si lascia ingannare. «Il sistema si basa sui tempi di reazione e di risposta del sospettato» spiega Giuseppe Sartori. Un semplice computer e un programma dedicato sono, cioè, in grado di compiere quei miracoli che fino a non molto tempo fa non erano neppure immaginabili. Monica Marchetti, psicologa esperta in psicopatologia forense guarda già al futuro. E dice: «Se questa

macchina della verità dovesse funzionare davvero significherebbe che stiamo per mandare in soffitta molto di ciò che è stato fatto fino ad oggi. Insomma: potrebbero esserci meno test proiettivi, meno osservazione diretta sul sospettato e affondi più rapido verso il cuore del problema». Per la cronaca, sono in via di sperimentazione anche macchine della verità basate sulla tecnica della risonanza magnetica funzionale (fMRI). (Pubblicato su Ecplanet 13-05-2007)

The brain scan that can read people's intentions The Guardian 09 febbraio 2007 German Scientists Reading Minds Using Brain-Scan Machines FoxNews 06 marzo 2007 A Baseball Hat That Reads Your Mind 16 maggio 2008 La macchina della verità 10 agosto 2007 MRI Lie Detection to Get First Day in Court Wired 16 marzo 2009 Faking the IAT lie detector 20 aprile 2009 Lie detection - Wikipedia Current Biology Online g.EEGcap EEG caping system Università di Padova (facoltà di psicologia) Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences

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