La scoperta neurale della programmazione del movimento: neuroni di F5 e neuroni specchio -, Appunti di Neurologia

Scarica La scoperta neurale della programmazione del movimento: neuroni di F5 e neuroni specchio - e più Appunti in PDF di Neurologia solo su Docsity! Si osserva che alla comparsa dello stimolo istruttivo questi neuroni entrano in una attività di scarica elevata e rimangono attivi per tutto il tempo in cui la scimmia rimane in attesa del trigger; arrivato il trigger, parte il movimento e il neurone, dopo un po’, torna inattivo. Abbiamo, quindi, scoperto un’area in cui avviene la programmazione del movimento: l’attività non porta necessariamente ad eseguire il movimento in quel momento ma è, evidentemente, un’attività di preparazione del movimento, di programmazione del movimento che può durare anche secondi. Area Premotoria ventrale. Nella PMv i comportamenti sono più complessi e tale area si distingue in due circuiti: - Circuito F5 anteriore: in tale circuito i neuroni (nella scimmia) sono coinvolti in movimenti sia della mano che della bocca e sono tipicamente attivi per movimenti di prensione degli oggetti (quindi interazioni della bocca e della mano con oggetti del mondo esterno). La cosa interessante è che non vengono codificate tanto flessione ed estensione, ma viene codificato il concetto stesso di prensione dell’oggetto → es. un bicchiere può essere preso in due modi – tramite un movimento flessorio o tramite un movimento estensori delle dita – ma comunque in tutti e due i casi si sta prendendo l’oggetto: ci sono neuroni di questo circuito F5 che rispondono al concetto stesso di prensione dell’oggetto e non alla strategia motoria che viene utilizzata. Questo circuito F5 è particolarmente famoso, perché in esso sono state individuate due categoria di neuroni molto celebri: i neuroni canonici ed i neuroni specchio (vedi dopo). - Circuito F4 posteriore: si occupa di regolare i movimenti dei muscoli più prossimali e i neuroni di tale circuito si attivano, tipicamente, in risposta ad oggetti che si avvicinano allo spazio peri-personale dell’individuo/scimmia (es. verso viso, bocca, tronco) per codificare strategie di interazione con questi oggetti. Es: può essere qualcuno che si avvicina per darci un bacio; può essere qualcuno che viene a portarci da mangiare; può essere qualcuno che si avvicina per darci un morso → diverse strategie motorie devono essere programmate in risposta a questo tipo di movimenti. Tornando al circuito F5: 1. Neuroni canonici. I ricercatori hanno visto che i neuroni del circuito F5 sono attivi per manipolazioni di oggetti, ma la cosa interessante è che questi neuroni si attivano anche per semplici stimoli visivi: ciò lo si osserva, per esempio, nel caso dei neuroni canonici. Questi ultimi, infatti, si attivano non solo durante l’interazione motoria con oggetti (es. la prensione degli oggetti), ma anche quando semplicemente la scimmia osserva tali oggetti. Nella immagine al lato vediamo che vengono presentati alla scimmia oggetti di varia forma mentre si registra il neurone canonico, che, però, si attiva solo per oggetti di forma sferico-tonda (il cubo non ha alcun effetto, il cilindro un po’ meno, il cono poco, ma la sfera e l’anello attivano molto questo neurone). Quanto abbiamo detto si riferisce solo alla visione; poi, se la scimmia manipola l’oggetto, il neurone si attiva specificatamente per la manipolazione dell’oggetto. Si tratta allora di neuroni che codificano strategie opportune di interazione con oggetti aventi forme particolari, per cui le stesse strategie magari non valgono per l’interazione con altri tipi di oggetti. Quindi ogni neurone è specifico per tipologie di forme e se la forma è simile si attivano neuroni che codificano sia per una forma che per un’altra, creando ambiguità nella corteccia. 2. Neuroni specchio: sono una scoperta italiana, grazie al gruppo di Giacomo Rizzolatti. (NOTA: possiamo trovare interviste a Rizzolatti, in cui egli ripercorre la storia della scoperta dei neuroni specchio e anche il modo con cui all’inizio la comunità scientifica ha trattato con molto scettiscismo tale scoperta, al link: http://www.gocognitive.net/interviews/giacomo- rizzolatti-mirror-neurons ). I neuroni specchio sono uno degli argomenti di soft science più usati, si ritrovano nella letteratura popolare ed in vari contesti perché sono molto affascinanti (sono andati, in realtà, anche al di là dell’intento originario dello scopritore). La scoperta dei neuroni specchio è affascinante e viene di seguito riportata: nei primi anni ‘90, il gruppo del prof. Rizzolatti stava registrando dal circuito F5 (area premotoria ventrale) singoli neuroni, singole unità. Rizzolatti e collaboratori, in realtà, erano interessati non allo studio del movimento, ma ad altre problematiche di natura neuropsicologica (per cui si sono imbattuti in questa osservazione per puro caso): avevano scoperto che vi erano neuroni che si attivavano sulla base di stimoli visivi e volevano, quindi, capire come nell’area motoria tali neuroni rispondessero a stimoli visivi (un po’ come i neuroni canonici). In questi esperimenti di registrazione di singole unità, tipicamente, si attaccava l’amplificatore ad un altoparlante in modo che lo sperimentatore, senza guardare sempre lo schermo del computer o dello scioscopio (?), potesse sentire la scarica dei PdA sull’altoparlante sotto forma di spari di una mitragliatrice. Gli sperimentatori stavano registrando da un neurone che praticamente tutte le volte che la scimmia prendeva in mano una tazza di caffè si attivava. Ad un certo punto interrompono l’esperimento, fanno una pausa ed in fondo alla stanza uno del gruppo di Rizzolatti va a prendersi una tazza di caffè: non appena prende la tazza in mano si sente una scarica ad altissima frequenza. Il soggetto, spaventato, retrae la mano, guarda la scimmia e nota che è molto attenta → per fare eseguire il movimento di prensione della tazza alla scimmia, probabilmente nella tazza vi erano delle noccioline/snack che rendevano interessante il task; quindi la scimmia, vedendo una tazza in fondo alla stanza, non pensa che in essa vi sia caffè ma che vi siano noccioline e che lo sperimentatore se le