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Pannelli della mostra “Passioni, il cervello, le emozioni - Squarciagola

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PASSIONI<br />

<strong>il</strong> <strong>cervello</strong>, <strong>le</strong> <strong>emozioni</strong>, la mora<strong>le</strong><br />

PASSIONI<br />

Il <strong>cervello</strong>, <strong>le</strong> <strong>emozioni</strong>, la mora<strong>le</strong><br />

<strong>mostra</strong> realizzata con <strong>il</strong> finanziamento di<br />

Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia<br />

Direzione centra<strong>le</strong> Lavoro, Università e Ricerca<br />

e con <strong>il</strong> contributo di<br />

Provincia di Trieste<br />

organizzazione<br />

Laboratorio Interdisciplinare per <strong>le</strong> Scienze Naturali e Umanistiche<br />

SISSA, Trieste<br />

ideazione e cura<br />

Stefano Canali (SISSA)<br />

comitato scientifico<br />

Walter Gerbino (Università di Trieste), Luca Pani (Istituto di Tecnologie biomediche - CNR),<br />

Stefano Puglisi Al<strong>le</strong>gra (Università di Roma, La Sapienza), Alberto Oliverio (Università di Roma,<br />

La Sapienza), Raffaella Rumiati (SISSA), Vincent Torre (SISSA)<br />

segreteria scientifica<br />

Pamela F<strong>il</strong>iberto<br />

hanno collaborato<br />

Laura D’Agostino, Anna Davini, Elisabetta Sirgiovanni<br />

fotografie espressioni emotive<br />

Alice Tomassini<br />

sito web www.emozionalmente.it<br />

A<strong>le</strong>ssio Cimarelli<br />

redazione<br />

Chiara Barbato, Giulia Bonelli, Anna Davini, Pamela F<strong>il</strong>iberto, Laura D’Agostino,<br />

Martina Manieli, Elisabella Sirgiovanni<br />

progetto espositivo e grafica<br />

Immaginario Scientifico<br />

segreteria<br />

Claudia Parma e M<strong>il</strong>a Bottegal (SISSA)


F<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

E<br />

G<br />

Tomografia a<br />

Emissione di<br />

Positroni (PET)<br />

che indica <strong>le</strong><br />

aree cerebrali<br />

attivate durante<br />

l’osservazione<br />

di immagini che<br />

ispirano <strong>emozioni</strong><br />

negative<br />

PET che <strong>il</strong>lustra l’attivazione<br />

dell’amigdala in risposta<br />

alla visione di facce<br />

felici (A) e di facce con<br />

espressioni di terrore (B)<br />

A - Lobo fronta<strong>le</strong><br />

B - Setto<br />

C - Ipotalamo<br />

D - Amigdala<br />

E - Substantia nigra<br />

F - Ippocampo<br />

G - Locus coeru<strong>le</strong>us<br />

A<br />

B<br />

S<br />

H<br />

A A<br />

I<br />

Rappresentazioni<br />

grafiche tridimensionali<br />

dei principali centri del<br />

sistema limbico:<br />

A - Amigdala<br />

H - Ipotalamo<br />

I - Ippocampo<br />

S - Setto<br />

C - Corteccia cingolata<br />

Attivazioni nel<strong>le</strong> aree <strong>della</strong> corteccia fronta<strong>le</strong> e tempora<strong>le</strong> e nei<br />

centri sottocorticali del sistema limbico associate al<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong><br />

sociali.<br />

Tra <strong>le</strong> aree più attivate: nuc<strong>le</strong>o accumbens (aCC);<br />

amigdala (Amyg); corteccia media<strong>le</strong> orbitofronta<strong>le</strong> (medOFC);<br />

corteccia prefronta<strong>le</strong> (FPC)<br />

S<br />

H<br />

C<br />

I<br />

A<br />

4<br />

Le <strong>emozioni</strong> sono programmi fisiologici e psicologici integrati emersi nel corso<br />

dell’evoluzione biologica, con l’apparizione dei Mammiferi. Sono programmi che<br />

si attivano in reazione a stimoli r<strong>il</strong>evanti rispetto ai bisogni di un individuo, alla<br />

sua sopravvivenza o a quella <strong>della</strong> specie. Le <strong>emozioni</strong> si realizzano su piani<br />

diversi, sebbene coordinati: l’esperienza soggettiva, l’aumento <strong>della</strong> vig<strong>il</strong>anza<br />

e dell’attenzione, <strong>le</strong> reazioni fisiologiche (ad es. battito cardiaco, respirazione,<br />

risposte ormonali, ecc.), <strong>il</strong> comportamento, l’azione.<br />

La mediazione e l’integrazione di questi differenti livelli ha luogo nel <strong>cervello</strong>,<br />

soprattutto in centri cerebrali profondi, come quelli del sistema limbico, che<br />

operano inconsciamente.<br />

Il vissuto psicologico del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> segnala che un determinato evento o<br />

un certo stimolo è r<strong>il</strong>evante, motiva all’azione funziona<strong>le</strong>, valuta e confronta<br />

<strong>il</strong> significato biologico degli stimoli interni ed esterni con gli stati preferiti<br />

dall’organismo trasformandoli in piacere e dolore, ricompensa e punizione.<br />

L’insieme dei cambiamenti fisiologici concorrenti nel<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> innesca,<br />

fac<strong>il</strong>ita <strong>le</strong> azioni appropriate, ne sostiene la risposta organizzata (lotta, fuga,<br />

esplorazione, relazione con altri, riproduzione ecc.), tende a fissare nella<br />

memoria l’effetto biologico del<strong>le</strong> azioni stesse.<br />

Per queste ragioni <strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> sono cruciali nei processi di apprendimento, nel<strong>le</strong><br />

decisioni, anche in quei processi di scelta che più ci sembrano <strong>le</strong>gati a valutazioni<br />

cognitive e razionali, come i comportamenti economici e <strong>le</strong> valutazioni morali.<br />

Attivazioni cerebrali prodotte da<br />

stimoli visivi con va<strong>le</strong>nza emotiva.<br />

Tra <strong>le</strong> aree più interessate a livello<br />

profondo l’amigdala e, sulla<br />

corteccia cerebra<strong>le</strong>, l’insula, <strong>il</strong> solco<br />

tempora<strong>le</strong> superiore (STS) e <strong>le</strong> aree<br />

occipitali<br />

EMOZIONI<br />

COME PROGRAMMI ADATTIVI<br />

Risonanza magnetica<br />

funziona<strong>le</strong> che rivela <strong>le</strong><br />

aree cerebrali attivate<br />

mentre si prova disgusto


Neuroni dell’ipotalamo,<br />

un centro profondo del<br />

<strong>cervello</strong> implicato nella<br />

regolazione dei parametri<br />

biologici fondamentali<br />

Neuroni del talamo,<br />

stazione cerebra<strong>le</strong><br />

specializzata nel trattamento<br />

del<strong>le</strong> informazioni sensoriali<br />

Neuroni<br />

dell’ippocampo,<br />

struttura cerebra<strong>le</strong><br />

implicata<br />

nei processi emotivi<br />

e <strong>della</strong> memoria<br />

Neuroni dell’amigdala, un centro<br />

importante del <strong>cervello</strong> emoziona<strong>le</strong>.<br />

L’amigdala sembra regolare<br />

i comportamenti in cui è in gioco<br />

la rabbia, l’aggressività<br />

Micrografia di neuroni in cui sono<br />

evidenziati, nei colori viola e rosso,<br />

i siti in cui avvengono i processi<br />

di produzione di nuove sinapsi,<br />

i punti di contatto tra neuroni.<br />

Questi processi sono alla base <strong>della</strong><br />

neuroplasticità, la proprietà del <strong>cervello</strong><br />

di mo<strong>della</strong>rsi sulla base<br />

del<strong>le</strong> esperienze individuali<br />

5<br />

STRUTTURA E INDIVIDUALITà<br />

DEL CERvELLO<br />

Il <strong>cervello</strong> è l’organo che sovrintende al controllo<br />

e alla regolazione di tutte <strong>le</strong> funzioni organiche.<br />

Esso elabora <strong>le</strong> informazioni provenienti<br />

dai sensi e <strong>le</strong> integra con quel<strong>le</strong> provenienti<br />

dai diversi organi del corpo, per produrre la<br />

risposta comportamenta<strong>le</strong> più funziona<strong>le</strong> al<strong>le</strong><br />

necessità biologiche del corpo e alla situazione<br />

ambienta<strong>le</strong>. Per questo, <strong>il</strong> <strong>cervello</strong> è l’organo<br />

primario dell’adattamento.<br />

Il <strong>cervello</strong> umano contiene oltre 100 m<strong>il</strong>iardi di cellu<strong>le</strong> nervose ed ognuna di<br />

esse contatta mediamente almeno 50.000 altri neuroni.<br />

Il numero tota<strong>le</strong> dei contatti nervosi che si stab<strong>il</strong>iscono in un <strong>cervello</strong> umano<br />

supera quello stimato di tutti i corpi ce<strong>le</strong>sti presenti nell’universo.<br />

La struttura e <strong>le</strong> funzioni del <strong>cervello</strong> di un individuo sono <strong>il</strong> prodotto <strong>della</strong><br />

interazione tra <strong>il</strong> patrimonio genetico e l’ambiente, <strong>le</strong> esperienze e gli<br />

apprendimenti individuali.<br />

In questo senso i modi con cui ogni <strong>cervello</strong> risponde agli stimoli dipendono dalla<br />

storia dell’individuo, dai tratti ereditari programmati nei geni, dall’insieme del<strong>le</strong><br />

situazioni che esso ha vissuto, dal<strong>le</strong> abitudini che ha finito per assumere, sino<br />

quindi al suo stesso comportamento.<br />

L’assoluta individualità del<strong>le</strong> strutture e del<strong>le</strong> funzioni del <strong>cervello</strong> spiega la<br />

diversità del<strong>le</strong> reazioni emotive in individui diversi.<br />

Mappe tensoriali che <strong>il</strong>lustrano la variab<strong>il</strong>ità <strong>della</strong> corteccia cerebra<strong>le</strong> tra gli individui.<br />

Le aree gial<strong>le</strong> e rosse evidenziano <strong>le</strong> parti <strong>della</strong> corteccia generalmente soggette a<br />

maggiore variab<strong>il</strong>ità quindi più plastiche e modificab<strong>il</strong>i dall’esperienza


opossum cane scimpanzé homo sapiens<br />

Comparazione del <strong>cervello</strong> di alcuni<br />

Mammiferi. Sono indicati massa<br />

del <strong>cervello</strong> in grammi (g) e numero<br />

di neuroni stimati in m<strong>il</strong>ioni (M)<br />

6<br />

IL CERvELLO: EVOLUzIONE<br />

E ADATTAMENTO<br />

Il nostro <strong>cervello</strong> è <strong>il</strong> prodotto <strong>della</strong> sovrapposizione<br />

dei tre tipi di <strong>cervello</strong> apparsi nel corso <strong>della</strong><br />

trasformazione evolutiva dei vertebrati.<br />

Il <strong>cervello</strong> più antico, specializzato nel controllo del<strong>le</strong><br />

funzioni automatiche, come gli stati di coscienza<br />

– veglia e sonno – la respirazione, la circolazione,<br />

i processi metabolici, comprende <strong>le</strong> strutture spinomidollari<br />

che si allungano dal midollo spina<strong>le</strong><br />

terminando alla base del <strong>cervello</strong>.<br />

Con l’apparizione dei Mammiferi, <strong>il</strong> <strong>cervello</strong> arcaico è stato circondato dal<strong>le</strong><br />

strutture – come l’amigdala, <strong>il</strong> nuc<strong>le</strong>o accumbens, <strong>il</strong> setto, <strong>il</strong> talamo – che<br />

fanno parte del sistema limbico. Questo sistema media i processi fondamentali<br />

del comportamento emotivo e motivaziona<strong>le</strong> e i meccanismi del rinforzo<br />

psicologico (soprattutto quelli connessi al piacere e alla ricompensa) che sono<br />

alla base dei processi di apprendimento.<br />

La corteccia cerebra<strong>le</strong> rappresenta la parte evolutivamente più recente del<br />

<strong>cervello</strong> umano, <strong>il</strong> neo-encefalo. Essa integra e coordina <strong>le</strong> funzioni di tutte <strong>le</strong><br />

strutture nervose sottostanti ed è la sede del<strong>le</strong> funzioni psichiche superiori, come<br />

i processi cognitivi e <strong>il</strong> linguaggio. Dalla corteccia prefronta<strong>le</strong>, in particolare,<br />

dipende la regolazione volontaria del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> e <strong>il</strong> controllo cognitivo del<br />

comportamento.<br />

A<br />

B<br />

A - Neoncefalo<br />

B - Sistema limbico<br />

C - Strutture spino midollari<br />

Immagine dell’ippocampo,<br />

parte evolutivamente antica<br />

<strong>della</strong> corteccia e struttura<br />

che fa da cerniera tra <strong>cervello</strong><br />

emoziona<strong>le</strong> e <strong>cervello</strong> cognitivo<br />

C


Immagini tratte<br />

dall’opera<br />

di Darwin, The<br />

Expression of the<br />

Emotions in Man<br />

and Animals, 1872<br />

Espressioni emotive, dal libro di<br />

Paul Ekman e Wallace v. Friesen,<br />

Unmasking the face.<br />

A guide to recognizing emotions<br />

from facial expressions, 1975<br />

Espressioni<br />

emotive, dal libro<br />

di Paul Ekman,<br />

Emotions revea<strong>le</strong>d.<br />

Recognizing faces<br />

and feelings<br />

to improve<br />

communication and<br />

emotional life, 2003<br />

Char<strong>le</strong>s Darwin, padre <strong>della</strong><br />

teoria evoluzionistica, osserva<br />

<strong>le</strong> somiglianze tra espressioni<br />

facciali degli esseri umani e<br />

quel<strong>le</strong> di alcuni animali<br />

Risonanza magnetica<br />

funziona<strong>le</strong>, di<strong>mostra</strong> che<br />

l’amigdala si attiva nel<br />

riconoscimento del<strong>le</strong><br />

espressioni di tutte <strong>le</strong><br />

<strong>emozioni</strong>, così come<br />

nell’analisi del<strong>le</strong> facce con<br />

espressioni neutre.<br />

Ciò suggerisce che l’amigdala<br />

sia crucia<strong>le</strong> all’elaborazione<br />

del<strong>le</strong> informazioni sul<strong>le</strong><br />

espressioni emotive<br />

8<br />

L’ESPRESSIONE DELLE<br />

EMOZIONI<br />

La faccia è lo specchio <strong>della</strong> mente,<br />

e gli occhi senza parlare confessano i segreti del cuore<br />

San Girolamo<br />

La moderna ricerca scientifica sul<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> inizia nel 1872 con la pubblicazione<br />

dell’Espressione del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> nell’uomo e negli animali da parte del padre<br />

<strong>della</strong> teoria evoluzionistica, Char<strong>le</strong>s Darwin.<br />

Darwin suggeriva per la prima volta che <strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> hanno un’origine evolutiva e<br />

quindi possono essere comprese a partire dalla loro funzione adattativa e dalla<br />

loro storia attraverso <strong>le</strong> specie animali.<br />

L’approccio evolutivo e funziona<strong>le</strong><br />

di Darwin ha portato gli studiosi a<br />

indagare <strong>le</strong> radici emotive comuni tra<br />

<strong>le</strong> diverse razze umane e ad attribuire<br />

al<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> anche una funzione<br />

comunicativa.<br />

Soprattutto <strong>le</strong> indagini di Paul Ekman<br />

hanno messo in evidenza che nell’uomo<br />

esistono segnali ed espressioni emotive<br />

comuni a tutte <strong>le</strong> culture e che tali<br />

sovrapposizioni possono essere rintracciate<br />

nella storia evolutiva dell’uomo.<br />

Le parziali differenze nei modi in<br />

cui culture diverse manifestano e<br />

vivono <strong>le</strong> <strong>emozioni</strong>, dipenderebbero<br />

dal<strong>le</strong> capacità di controllo apprese<br />

e codificate da rego<strong>le</strong> di espressione<br />

emotiva proprie del gruppo socia<strong>le</strong> di<br />

appartenenza.<br />

Molte del<strong>le</strong> espressioni emotive<br />

umane hanno un carattere universa<strong>le</strong><br />

e una continuità evolutiva con schemi<br />

comportamentali emotivi negli animali.<br />

Tutto ciò dipende dalla comune<br />

organizzazione genera<strong>le</strong> del <strong>cervello</strong><br />

emoziona<strong>le</strong> <strong>della</strong> specie umana e del<strong>le</strong><br />

altre specie di Mammiferi.<br />

Balthasar Permoser<br />

Marsia<br />

1680<br />

Mauro Massaro<br />

Tristezza<br />

2003<br />

Adriaen Brouwer<br />

La pozione amara<br />

1630-1640


Tomografia a emissione<br />

di positroni che <strong>il</strong>lustra<br />

<strong>le</strong> parti del <strong>cervello</strong> che<br />

si attivano durante <strong>il</strong><br />

riconoscimento dei volti<br />

Soggetto che sta<br />

per essere sottoposto a<br />

un esame di risonanza<br />

magnetica funziona<strong>le</strong><br />

Risonanza magnetica<br />

funziona<strong>le</strong> e proiezioni<br />

di tre diverse sezioni<br />

anatomiche<br />

del <strong>cervello</strong><br />

Mappa tensoria<strong>le</strong> <strong>della</strong><br />

variab<strong>il</strong>ità anatomica<br />

del <strong>cervello</strong> umano<br />

Risonanza magnetica<br />

funziona<strong>le</strong> che<br />

evidenzia <strong>le</strong> aree del<br />

<strong>cervello</strong> attive durante<br />

la risoluzione di un<br />

prob<strong>le</strong>ma matematico<br />

Trattografia del<strong>le</strong><br />

vie di connessione<br />

(materia bianca)<br />

all’interno del<br />

<strong>cervello</strong> umano<br />

ottenuta con tensore<br />

di diffusione,<br />

una tecnica di<br />

risonanza magnetica<br />

che permette<br />

la costruzione<br />

di immagini<br />

tridimensionali<br />

soprattutto dei fasci<br />

di fibre nervose<br />

10<br />

Particolare di una<br />

mappa tensoria<strong>le</strong> <strong>della</strong><br />

variab<strong>il</strong>ità anatomica<br />

del <strong>cervello</strong> umano<br />

BRAIN IMAGING<br />

FINESTRE SUL CERvELLO<br />

Le tecniche di brain imaging r<strong>il</strong>evano <strong>le</strong><br />

funzioni del sistema nervoso centra<strong>le</strong><br />

in vivo, permettondoci di osservare<br />

cosa accade nel <strong>cervello</strong> quando<br />

siamo impegnati in qualche azione, o<br />

sottoposti a stimoli percettivi, o ancora<br />

quando viviamo un’emozione.<br />

La risonanza magnetica funziona<strong>le</strong>, la PET, la SPECT, la magnetoencefalografia<br />

sono tra <strong>le</strong> tecniche più usate.<br />

Queste tecniche misurano principalmente l’afflusso di sangue nel<strong>le</strong> varie regioni<br />

cerebrali. Le aree attive del <strong>cervello</strong> usano maggiore energia e quindi richiedono un<br />

più e<strong>le</strong>vato rifornimento di ossigeno e glucosio.<br />

Con l’uso di particolari marcatori, <strong>il</strong> brain imaging permette anche di r<strong>il</strong>evare<br />

la densità e <strong>le</strong> variazioni di concentrazione cerebra<strong>le</strong> degli agenti e del<strong>le</strong><br />

microstrutture, come i neurotrasmettitori e i relativi recettori, attraverso cui<br />

si realizza la trasmissione dell’impulso nervoso, base di tutte <strong>le</strong> attività del<br />

<strong>cervello</strong>.<br />

Gli indici di attività del <strong>cervello</strong> e di densità degli agenti e del<strong>le</strong> microstrutture<br />

<strong>della</strong> neurotrasmissione vengono tradotti in sca<strong>le</strong> di colore.<br />

Tomografia a emissione<br />

di singoli fotoni (SPECT)<br />

del <strong>cervello</strong> di un<br />

soggetto con diagnosi<br />

per depressione<br />

Autoradiografia del <strong>cervello</strong><br />

di topo. I colori rosso<br />

e giallo evidenziano<br />

<strong>le</strong> regioni con maggiore<br />

concentrazione di recettori<br />

per <strong>il</strong> neurotra-smettitore<br />

serotonina


percentua<strong>le</strong> di massima<br />

100<br />

5 anni 20 anni<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

5 anni 20 anni<br />

proliferazione<br />

migrazione<br />

0<br />

concepimento<br />

arborizzazione<br />

mielinizzazione<br />

Studio sulla maturazione anatomica <strong>della</strong><br />

materia grigia nella corteccia cerebra<strong>le</strong> dai<br />

cinque ai venti anni di età.<br />

Nella f<strong>il</strong>a di immagini del <strong>cervello</strong> in basso,<br />

i colori indicano <strong>il</strong> volume <strong>della</strong> materia grigia,<br />

da un valore basso (blu) a uno alto (rosso).<br />

Il volume di materia grigia corrisponde alla<br />

quantità di neuroni.<br />

La maturazione <strong>della</strong> corteccia cerebra<strong>le</strong><br />

produce soprattutto uno sfoltimento e una<br />

precisazione dei circuiti neuronali, quindi una<br />

diminuzione del volume di materia grigia.<br />

L’immagine di<strong>mostra</strong> dunque che la corteccia<br />

orbita<strong>le</strong> prefronta<strong>le</strong>, struttura centra<strong>le</strong> nel controllo<br />

cognitivo degli impulsi, matura tardivamente<br />

sinapsi eccitatorie prefrontali<br />

sinapsi inibitorie prefrontali<br />

> 0,5<br />

0,4<br />

0,3<br />

0,2<br />

0,1<br />

0,0<br />

0 5 10 15 20 25<br />

Immagine che rappresenta l’evoluzione del volume di materia grigia nel<strong>le</strong> diverse parti <strong>della</strong><br />

corteccia cerebra<strong>le</strong>, dai 5 ai 20 anni.<br />

I colori più scuri corrispondono a una perdita di volume che nel suo insieme indica<br />

sfoltimento e precisazione dei circuiti nervosi, maturazione cerebra<strong>le</strong>.<br />

Lo stesso studio di<strong>mostra</strong> che dai 10 ai 20 anni la corteccia prefronta<strong>le</strong> perde circa <strong>il</strong> 60%<br />

del<strong>le</strong> sinapsi eccitatorie; mentre nella stessa regione dai 15 agli oltre 25 anni matura più del<br />

90% del<strong>le</strong> sinapsi inibitorie, quel<strong>le</strong> attraverso cui soprattutto si realizza <strong>il</strong> controllo cognitivo<br />

del comportamento<br />

11<br />

SvILUPPO DEL CERvELLO<br />

MATURAzIONE DELLE EMOzIONI<br />

Le diverse parti del <strong>cervello</strong> umano hanno<br />

differenti ritmi di maturazione.<br />

I sistemi cerebrali preposti al controllo dei<br />

parametri vitali e dei rif<strong>le</strong>ssi sono quelli che<br />

maturano prima.<br />

Seguono <strong>le</strong> strutture profonde, impulsive,<br />

del <strong>cervello</strong> emotivo; successivamente i<br />

centri e <strong>le</strong> vie che controllano e codificano<br />

psichicamente <strong>le</strong> percezioni e i movimenti<br />

volontari.<br />

Le aree funzionali che maturano per ultime e intorno ai venti anni di età, sono<br />

quel<strong>le</strong> <strong>della</strong> corteccia prefronta<strong>le</strong>.<br />

Queste aree svolgono una funzione centra<strong>le</strong> nella elaborazione del<br />

comportamento adattativo e nel controllo cognitivo <strong>della</strong> tendenza a mettere in<br />

atto i comportamenti, anche pericolosi, associati a un’emozione, in particolare<br />

a un piacere immediato.<br />

Questa caratteristica dello sv<strong>il</strong>uppo<br />

cerebra<strong>le</strong> chiarisce alcuni degli aspetti del<br />

comportamento degli ado<strong>le</strong>scenti, come<br />

l’emotività, l’impulsività, la sottovalutazione<br />

dei rischi e la vulnerab<strong>il</strong>ità al<strong>le</strong> sostanze<br />

psicoattive.


ANTICIPAzIONE DI RICOMPENSA<br />

soggetto giovane soggetto adulto<br />

soggetto giovane<br />

regione intraparieta<strong>le</strong><br />

sinistra<br />

RICOMPENSA<br />

regione intraparieta<strong>le</strong><br />

sinistra<br />

soggetto adulto<br />

Il <strong>cervello</strong> dei giovani è più sensib<strong>il</strong>e al<strong>le</strong> ricompense.<br />

Così indica questo studio che di<strong>mostra</strong> la maggiore<br />

ampiezza del<strong>le</strong> attivazioni nel <strong>cervello</strong> dei giovani<br />

rispetto a quello degli adulti nei centri <strong>della</strong><br />

ricompensa sia verso stimoli che anticipano la<br />

ricompensa che verso la ricompensa stessa<br />

9 anni maschio 20 anni femmina 41 anni maschio<br />

Comparazione <strong>della</strong> forma e del<strong>le</strong><br />

dimensioni del <strong>cervello</strong><br />

in tre differenti età<br />

A B<br />

Nuc<strong>le</strong>o Accumbens<br />

Corteccia Orbita<strong>le</strong> Fronta<strong>le</strong><br />

C D<br />

Studio di risonanza magnetica<br />

funziona<strong>le</strong> sul<strong>le</strong> attivazioni<br />

cerebrali in corrispondenza di<br />

ricompense monetarie.<br />

A, B, C, D, indicano che <strong>il</strong> nuc<strong>le</strong>o<br />

accumbens e la corteccia orbita<strong>le</strong><br />

fronta<strong>le</strong> rispondono in maniera<br />

proporziona<strong>le</strong> alla ricompensa.<br />

E, F di<strong>mostra</strong>no che negli<br />

ado<strong>le</strong>scenti <strong>il</strong> nuc<strong>le</strong>o accumbens<br />

risponde in maniera estremamente<br />

più e<strong>le</strong>vata del<strong>le</strong> aree corticali,<br />

ciò spiegherebbe la più e<strong>le</strong>vata<br />

sensib<strong>il</strong>ità al<strong>le</strong> ricompense, anche<br />

pericolose, e l’impulsività nei<br />

giovani.<br />

E<br />

F


1 2<br />

3 4<br />

A B<br />

VTA VTA<br />

D<br />

Nel<strong>le</strong> immagini 1 e 2 la PET evidenzia come <strong>il</strong><br />

nuc<strong>le</strong>o accumbens venga attivato da immagini che<br />

anticipano ricompense monetarie, alimentari, sessuali.<br />

Nel<strong>le</strong> immagini 3 e 4 si evidenzia invece l’attivazione<br />

<strong>della</strong> corteccia prefronta<strong>le</strong> quando una tra <strong>le</strong> marche<br />

di beni preferiti viene vista o viene ricevuta una<br />

ricompensa<br />

Risonanza magnetica<br />

funziona<strong>le</strong> che indica <strong>le</strong><br />

parti del <strong>cervello</strong> attivate<br />

da stimoli che predicono<br />

una ricompensa monetaria<br />

A B C D<br />

E<br />

guadagno sino a 4$<br />

Nuc<strong>le</strong>o Accumbens<br />

L’area ventra<strong>le</strong> Tegmenta<strong>le</strong> (vTA)<br />

è attivata dalla visione di immagini<br />

<strong>della</strong> persona amata. Quando<br />

attivata, la vTA invia impulsi<br />

eccitatori al nuc<strong>le</strong>o accumbens,<br />

promuovendo la sensazione<br />

soggettiva <strong>della</strong> ricompensa<br />

Attività funziona<strong>le</strong> nel <strong>cervello</strong> durante la visione di immagini con diverso valore emotivo.<br />

Lo studio indica che <strong>il</strong> nuc<strong>le</strong>o accumbens e la corteccia media<strong>le</strong> prefronta<strong>le</strong> si attivano<br />

alla visione di immagini erotiche e con comportamenti amorosi<br />

A<br />

Area Ventra<strong>le</strong><br />

Tegmenta<strong>le</strong><br />

B<br />

NAcc<br />

AVT<br />

13<br />

PIACERE E RICOMPENSA<br />

DOLORE E PUNIZIONE<br />

la natura ha posto l’umanità sotto <strong>il</strong> dominio di due padroni sovrani,<br />

<strong>il</strong> dolore e <strong>il</strong> piacere […] Essi ci governano in tutto quello che facciamo,<br />

in tutto quello che diciamo, in tutto quello che pensiamo<br />

Jeremy Bentham<br />

Le <strong>emozioni</strong> sono apparse nel corso dell’evoluzione per codificare gli stimoli<br />

biologicamente r<strong>il</strong>evanti, ut<strong>il</strong>i o dannosi alla sopravvivenza dell’individuo e <strong>della</strong><br />

specie assegnando loro rispettivamente i toni affettivi del piacere e del dolore.<br />

Il piacere <strong>le</strong>gato alla soddisfazione di un bisogno agirà come incentivo o<br />

ricompensa, portando l’organismo a ripetere <strong>le</strong> azioni <strong>le</strong>gate al piacere quando<br />

si presentano condizioni sim<strong>il</strong>i a quel<strong>le</strong> in cui esso è stato vissuto.<br />

Al contrario, <strong>il</strong> dolore agirà come punizione e tenderà a innescare reazioni di<br />

fuga, evitamento al ripresentarsi degli stimoli associati.<br />

I marcatori affettivi del piacere e del dolore agiranno così come rinforzi nella<br />

strutturazione degli apprendimenti funzionali alla sopravvivenza dell’individuo<br />

e <strong>della</strong> specie, modulando <strong>le</strong> motivazioni, i desideri, <strong>le</strong> abitudini.<br />

I rinforzi positivi dipendono dal sistema di ricompensa cerebra<strong>le</strong>: l’insieme<br />

dei centri e del<strong>le</strong> vie nervose che usano la dopamina e gli oppioidi come<br />

neurotrasmettitori.<br />

Il nuc<strong>le</strong>o accumbens sembra <strong>il</strong> perno di questo sistema.<br />

A<br />

B<br />

La presenza di recettori per gli oppiodi nel nuc<strong>le</strong>o<br />

accumbens e nel nuc<strong>le</strong>o caudato, evidenziati<br />

in rosso e giallo nel<strong>le</strong> sezioni cerebrali, sembra<br />

l’e<strong>le</strong>mento da cui dipende maggiormente la<br />

sensib<strong>il</strong>ità al piacere e alla ricompensa negli<br />

individui e quindi anche la loro vulnerab<strong>il</strong>ità al<strong>le</strong><br />

sostanze psicoattive<br />

A<br />

C B<br />

Schema dei centri e del<strong>le</strong> vie del<br />

<strong>cervello</strong> che usano la dopamina<br />

A - Setto<br />

B - Nuc<strong>le</strong>o caudato<br />

C - Nuc<strong>le</strong>o accumbens


A<br />

B<br />

Studio di risonanza magnetica<br />

funziona<strong>le</strong> del<strong>le</strong> attivazioni cerebrali<br />

correlate all’inibizione immediata di<br />

un’azione volontaria appena iniziata.<br />

La ricerca suggerisce che la corteccia<br />

fronto-mediana dorsa<strong>le</strong> (aree colorate<br />

nel<strong>le</strong> sezioni cerebrali <strong>della</strong> f<strong>il</strong>a A in<br />

alto) frena l’impulso all’azione<br />

La figura indica in rosso <strong>le</strong> parti <strong>della</strong><br />

corteccia prefronta<strong>le</strong> che, secondo<br />

studi su pazienti con <strong>le</strong>sioni, sembrano<br />

<strong>le</strong> più coinvolte nel controllo volontario<br />

e cognitivo del comportamento:<br />

corteccia ventromedia<strong>le</strong>, corteccia<br />

orbitofronta<strong>le</strong><br />

Immagine di risonanza magnetica funziona<strong>le</strong> che evidenzia l’attivazione<br />

<strong>della</strong> corteccia orbita<strong>le</strong> prefronta<strong>le</strong> in corrispondenza <strong>della</strong> presentazione<br />

di uno stimolo che anticipa una ricompensa.<br />

Questa parte <strong>della</strong> corteccia prefronta<strong>le</strong> sembra implicata<br />

nell’apprendimento del comportamento funziona<strong>le</strong> all’ottenimento<br />

di ricompense e quindi nei processi decisionali<br />

14<br />

EMOzIONI, DESIDERIO<br />

E RAGIONE<br />

Le <strong>emozioni</strong> <strong>le</strong>gate al piacere evocano <strong>il</strong> desiderio, una<br />

tendenza ad agire, a finalizzare i comportamenti per<br />

ottenere la ricompensa, <strong>il</strong> piacere, appunto.<br />

Con lo sv<strong>il</strong>uppo, l’educazione e <strong>le</strong> esperienze, questa<br />

tensione viene temperata da meccanismi cognitivi, la<br />

“ragione”, che rendono possib<strong>il</strong>e <strong>il</strong> controllo volontario del<br />

comportamento, come l’inibizione dei desideri giudicati<br />

inappropriati o la pianificazione di comportamenti<br />

comp<strong>le</strong>ssi per obiettivi a lungo termine.<br />

Il b<strong>il</strong>ancio tra desideri e ragione, <strong>il</strong> calcolo in gioco nel<strong>le</strong> decisioni, sembra<br />

realizzarsi grazie alla costante interazione tra parti profonde (area ventra<strong>le</strong><br />

tegmenta<strong>le</strong>, nuc<strong>le</strong>o accumbens, amigdala), dove pare codificata la tendenza<br />

al piacere immediato, e parti corticali del sistema di ricompensa cerebra<strong>le</strong><br />

(corteccia orbito fronta<strong>le</strong>, anteroventra<strong>le</strong>, cingolata anteriore), nel<strong>le</strong> quali<br />

invece vengono combinati apprendimenti, memorie, valutazioni cognitive degli<br />

stimoli interni e dell’ambiente esterno.<br />

Corteccia prefronta<strong>le</strong><br />

Corteccia<br />

orbitofronta<strong>le</strong><br />

Nuc<strong>le</strong>o Accumbens<br />

Amigdala<br />

Area Ventra<strong>le</strong><br />

tegmenta<strong>le</strong><br />

Schema semplificato dei<br />

centri e del<strong>le</strong> connessioni<br />

cerebrali alla base dei<br />

processi motivazionali<br />

e decisionali in cui sono in<br />

gioco ricompense e piacere.<br />

Dal<strong>le</strong> aree corticali partono<br />

in genera<strong>le</strong> segnali inibitori,<br />

mentre i centri profondi<br />

del sistema di ricompensa<br />

cerebra<strong>le</strong> tendono a evocare<br />

eccitazione e risposte<br />

impulsive<br />

In genera<strong>le</strong> queste aree frontali <strong>della</strong> corteccia<br />

cerebra<strong>le</strong> sembrano inibire la tendenza alla<br />

soddisfazione immediata del desiderio,<br />

sembrano controllare cioè la tendenza a<br />

scaricare i relativi schemi comportamentali.<br />

Maggiore è l’interconnessione e l’interazione<br />

funziona<strong>le</strong> tra parti emotive profonde del<br />

sistema di ricompensa e corteccia, più fine<br />

ed efficace <strong>il</strong> controllo <strong>della</strong> pulsione verso <strong>il</strong><br />

piacere immediato.<br />

Ciò suggerisce che per aumentare la modulazione<br />

degli impulsi emotivi sia necessario sv<strong>il</strong>upparne<br />

una elaborazione cognitiva e consapevo<strong>le</strong>.


A B<br />

“DESIDERIO -<br />

RAGIONE DILEMMA”<br />

Interazione<br />

negativa funziona<strong>le</strong><br />

tra destra e sinistra<br />

A B<br />

C Successi comportamentali<br />

D Impulsività<br />

Riduzione del<strong>le</strong> attivazioni cerebrali correlate<br />

alla ricompensa in soggetti chiamati<br />

a scegliere tra un’azione compensata<br />

immediatamente e una ricompensa più alta<br />

ma posticipata: un d<strong>il</strong>emma<br />

tra “ragione” e “desiderio”.<br />

La figura A indica <strong>il</strong> grado di inibizione<br />

dell’attività del nuc<strong>le</strong>o accumbens e la B<br />

dell’area ventra<strong>le</strong> tegmenta<strong>le</strong><br />

A e B: incremento <strong>della</strong> connettività negativa tra nuc<strong>le</strong>o<br />

accumbens e corteccia prefronta<strong>le</strong> anteroventra<strong>le</strong><br />

durante un d<strong>il</strong>emma tra ragione e desiderio.<br />

C: correlazione negativa tra capacità di controllare<br />

l’impulso alla soddisfazione immediata (<strong>il</strong> desiderio) e<br />

grado di interazione funziona<strong>le</strong> tra nuc<strong>le</strong>o accumbens e<br />

corteccia prefronta<strong>le</strong> anteroventra<strong>le</strong>.<br />

D: correlazione positiva tra differenze nell’impulsività<br />

tra individui diversi e grado di accoppiamento<br />

funziona<strong>le</strong> tra nuc<strong>le</strong>o accumbens e corteccia prefronta<strong>le</strong><br />

anteroventra<strong>le</strong>.<br />

Maggiore cioè è la relazione funziona<strong>le</strong> tra corteccia<br />

prefronta<strong>le</strong> e nuc<strong>le</strong>o accumbens, più sembrano e<strong>le</strong>vate<br />

<strong>le</strong> capacità di controllo volontario del comportamento<br />

Studio di risonanza magnetica funziona<strong>le</strong><br />

che mette in evidenza <strong>le</strong> aree che si attivano<br />

durante una decisione in cui è in gioco una<br />

ricompensa.<br />

vengono comparate <strong>le</strong> attivazioni in diverse<br />

aree del <strong>cervello</strong> e per la decisione di agire<br />

(yes) e la decisione di non agire (no).<br />

Le attivazioni più significative vengono<br />

r<strong>il</strong>evate nell’area ventra<strong>le</strong> tegmenta<strong>le</strong> (vTA),<br />

nella corteccia cingolata dorsa<strong>le</strong> anteriore<br />

(dACC), nell’insula agranulare (agrIns) e nella<br />

corteccia media<strong>le</strong> orbitofronta<strong>le</strong>, l’unica in cui<br />

si registrano attivazioni positive sia per <strong>il</strong> sì<br />

che per <strong>il</strong> no


Fronto-polare<br />

prefronta<strong>le</strong><br />

mediano<br />

Prefronta<strong>le</strong><br />

ventra<strong>le</strong><br />

Amigdala<br />

Ippocampo<br />

Prefronta<strong>le</strong><br />

mediano<br />

Cingolato<br />

anteriore Cingolato<br />

posteriore<br />

Giro tempora<strong>le</strong><br />

superiore<br />

Lobo<br />

tempor<strong>le</strong><br />

Prefronta<strong>le</strong><br />

dorsolatera<strong>le</strong><br />

Il tratto comune dei comportamenti antisociali che sembra<br />

caratterizzare gli individui vio<strong>le</strong>nti o taluni criminali abituali è<br />

l’incapacità di seguire <strong>le</strong> norme morali.<br />

Le ricerche di brain imaging sembrano suggerire che i comportamenti<br />

antisociali dipendano da disfunzioni in aree specifiche del <strong>cervello</strong> e<br />

in particolare nel<strong>le</strong> regioni coinvolte nella regolazione del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong>,<br />

come <strong>le</strong> regioni dorsa<strong>le</strong> e ventra<strong>le</strong> <strong>della</strong> corteccia prefronta<strong>le</strong>,<br />

l’amigdala, l’ippocampo, la corteccia cingolata e <strong>il</strong> giro angolare.<br />

Le aree in verde indicano <strong>le</strong> parti del <strong>cervello</strong> attivate soltanto nel<strong>le</strong><br />

decisioni morali<br />

<strong>le</strong> aree in rosso indicano <strong>le</strong> regioni del <strong>cervello</strong> disfunzionali soltanto<br />

negli individui antisociali<br />

Le aree in giallo indicano invece <strong>le</strong> regioni del <strong>cervello</strong> in gioco sia<br />

nel<strong>le</strong> decisioni morali che nei comportamenti antisociali<br />

Le aree del <strong>cervello</strong><br />

maggiormente attivate<br />

in occasione di conflitti<br />

morali<br />

Aree cerebrali coinvolte nei giudizi morali personali<br />

ed impersonali. I d<strong>il</strong>emmi personali coinvolgono aree<br />

associate all’emozione e cognizione socia<strong>le</strong>: corteccia<br />

prefronta<strong>le</strong> media<strong>le</strong>, cingolato posteriore e solco<br />

tempora<strong>le</strong> superiore. I d<strong>il</strong>emmi impersonali coinvolgono<br />

aree cognitive e del ragionamento astratto: corteccia<br />

dorso latera<strong>le</strong> prefronta<strong>le</strong> e lobo parieta<strong>le</strong> inferiore.<br />

15<br />

EMOZIONI E<br />

COMPORTAMENTI MORALI<br />

Cosa ha da dirci <strong>il</strong> <strong>cervello</strong> sulla mora<strong>le</strong>?<br />

È sbagliato torturare <strong>le</strong> persone? È sbagliato spingere una persona innocente<br />

sotto un treno per salvarne altre cinque? È sbagliato abbandonare una bambina<br />

ferita per strada perché sporcherebbe i sed<strong>il</strong>i <strong>della</strong> nostra nuova auto?<br />

La maggior parte del<strong>le</strong> persone risponde di sì.<br />

Ma perché lo fa? La mora<strong>le</strong> è <strong>il</strong> frutto di convenzioni sociali apprese o esiste<br />

una grammatica mora<strong>le</strong> natura<strong>le</strong> e comune a tutti gli esseri umani? E perché<br />

sembra esistere un sostanzia<strong>le</strong> accordo tra gli uomini circa i giudizi morali di<br />

base?<br />

Il pensiero f<strong>il</strong>osofico e poi la psicologia hanno soprattutto suggerito che <strong>le</strong><br />

valutazioni morali avvengono sulla base di principi e rego<strong>le</strong> apprese.<br />

Le neuroscienze oggi sembrano invece indicarci che un ruolo fondamenta<strong>le</strong> è<br />

svolto dal<strong>le</strong> nostre <strong>emozioni</strong>: i centri neurali del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> si attivano quando<br />

giudichiamo dal punto di vista mora<strong>le</strong>.<br />

Inoltre, risultano meno attivi in individui psicopatici, capaci di torture feroci<br />

verso gli altri senza alcun senso di colpevo<strong>le</strong>zza e rimorso.<br />

La sfida futura è cercare di comprendere come i sistemi del ragionamento e<br />

quelli emotivi interagiscono l’uno con l’altro per produrre quei principi morali che<br />

condividiamo come esseri umani.


Risonanza magnetica funziona<strong>le</strong> che <strong>il</strong>lustra <strong>le</strong> aree correlate<br />

all’esperienza soggettiva dell’ammirazione per la virtù<br />

(A), dell’ammirazione per ab<strong>il</strong>ità o competenze (B), <strong>della</strong><br />

compassione per una condizione di disagio socia<strong>le</strong> (C), <strong>della</strong><br />

compassione per <strong>il</strong> dolore fisico (D).<br />

Si noti l’attivazione dell’insula (in), <strong>della</strong> corteccia cingolata<br />

anteriore (ac) e dorsa<strong>le</strong> posteriore (pc)<br />

in tutte <strong>le</strong> <strong>emozioni</strong>.<br />

Un dato molto interessante di questa ricerca è la di<strong>mostra</strong>zione<br />

dei tempi <strong>le</strong>nti di attivazione del<strong>le</strong> regioni da cui dipendono<br />

queste <strong>emozioni</strong> sociali, in particolare <strong>della</strong> capacità di<br />

riconoscere <strong>il</strong> disagio degli altri.<br />

Questa caratteristica del <strong>cervello</strong> e del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> sociali tende<br />

purtroppo a scontarsi con la velocità del<strong>le</strong> immagini, del<strong>le</strong><br />

comunicazioni e del<strong>le</strong> informazioni <strong>della</strong> nostra era digita<strong>le</strong>.<br />

Una velocità che potrebbe ostacolare la piena esperienza ed<br />

elaborazione del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong> sociali e in particolare dell’empatia<br />

Le aree colorate, che corrispondono alla corteccia<br />

orbitofronta<strong>le</strong> (OFC) e giro fronta<strong>le</strong> media<strong>le</strong>, si<br />

attivano durante i giudizi morali.<br />

Queste regioni sono e<strong>le</strong>menti centrali anche nel<br />

<strong>cervello</strong> emotivo e verosim<strong>il</strong>mente permettono agli<br />

esseri umani di col<strong>le</strong>gare l’esperienza emotiva al<strong>le</strong><br />

valutazioni morali<br />

A<br />

C<br />

B<br />

H-<strong>il</strong> L-<strong>il</strong><br />

H-<strong>le</strong> L-<strong>le</strong><br />

H-<strong>il</strong> H-<strong>le</strong> L-<strong>il</strong><br />

L-<strong>le</strong><br />

Le strutture neurali <strong>della</strong> moralità e, quando<br />

disfunzionali, <strong>della</strong> psicopatia.<br />

A - B in giallo: corteccia tempora<strong>le</strong> superiore (STC);<br />

A - B in rosso: amigdala, centro del<strong>le</strong> <strong>emozioni</strong>;<br />

C - B in blu: corteccia prefronta<strong>le</strong> vetromedia<strong>le</strong><br />

(vmPFC), deputata a progettazione, attenzione,<br />

memoria di lavoro<br />

Risposte neurali al<strong>le</strong> trasgressioni morali e al<strong>le</strong> azioni positive.<br />

Sia l’amigdala che la corteccia prefronta<strong>le</strong> ventromedia<strong>le</strong><br />

<strong>mostra</strong>no aumento di attività in risposta a immagini di<br />

contenuto <strong>il</strong><strong>le</strong>ga<strong>le</strong> ad alta intensità emotiva (H-<strong>il</strong>, ad es.<br />

scene di vio<strong>le</strong>nza interpersona<strong>le</strong>) e scene a contenuto <strong>le</strong>ga<strong>le</strong><br />

ad alta intensità emotiva (H-<strong>le</strong>; es. scene di paracadutismo<br />

acrobatico) rispetto a scene <strong>il</strong><strong>le</strong>gali a bassa intensità emotiva<br />

(L-<strong>il</strong>; es. scene di danneggiamento di proprietà privata) e scene<br />

di contenuti <strong>le</strong>gali a bassa intensità emotiva (L-<strong>le</strong>; es. suonare<br />

la chitarra)

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