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)