Neuroni specchio e apprendimento

Dr.ssa Viviana VertuaPsicologa Psicoterapeuta

Dr. Giorgio OdoneNeuropsichiatra infantile

Psicoterapeuta

IL SISTEMA DEI NEURONI SPECCHIO - 1

● popolazione di cellule nervose,

● situati nella corteccia cerebrale premotoria enel lobo parietale, aree considerate motorie

● di tipo “bimodale”, perchè si attivano

1. sia quando compiamo un atto finalizzato (nonsolo un semplice movimento),

2. sia quando vediamo eseguirlo da altri.

IL SISTEMA DEI NEURONI SPECCHIO - 2

Centralità del sistema motorioresponsabile dell'azione ma anche della

comprensione dell'attocon modalità pragmatiche, preconcettuali,

prelingistiche.

IL SISTEMA DEI NEURONI SPECCHIO - 3

Funzione dei NS

● correlare gli atti osservati a quelli propri,

● riconoscerne il significato

● creare una facilitazione del movimentoosservato.

IL SISTEMA DEI NEURONI SPECCHIO - 4

I NS sono quindi implicati in forme di

● imitazione

● apprendimento

● comunicazione gestuale e verbale

● riconoscimento delle reazioni emotivedegli altri, con un tipo di condivisioneimmediata.

UNA TEORIA

…….falsificabile (Popper)

Karl Popper

● il pensiero non segue modelli induttivi (dal particolare al generale)

● ma modelli mentali speculativi come guida all’ esperienza

● attraverso un processo continuo di tentativi ed errori.

Immanuel Kant● la nostra conoscenza non deriva dall'esperienza, ma è a

priori

● netta separazione tra soggetto conoscente il fenomeno eoggetto (o noumeno)

● nel nostro intelletto ci sono delle categorietrascendentali

I tre passaggi attraverso cui procede la

conoscenza umana:

Problema, Congettura, Contraddizione.

UNA TEORIA….. ITALIANA

Negli anni ’80 e ’90

Giacomo Rizzolatti

lavorando ad un progetto di ricerca presso l'Università di Parma

CON

Leonardo Fogassi e Vittorio Gallese

Disturbi del neurosviluppo (DNS)

● Disturbi delle funzioni del cervello

● “Neuroevolutivi” per la loro origine alla nascita o nel corso dell’infanzia

● Il DSM-V e criterio “dimensionale” (concetto di spettro)

● Diagnosi e presa in carico precoci

I DISTURBI DEL NEUROSVILUPPO( DSM-5 )

●• Disabilità intellettive

●• Disturbi della comunicazione

●• Disturbi dello spettro autistico

●• Disturbo da deficit attenzione/iperattività

●• Disturbo specifico dell’ apprendimento

●• Disturbi del movimento

I DATI DELLE RICERCHE

Nell'uomoNella scimmia

IL SISTEMA MOTORIO

• MODELLO CLASSICO

• NUOVO MODELLO

IL SISTEMA MOTORIO

IL SISTEMA MOTORIO

IL SISTEMA SENSORIALE

Homunculus sensitivo e motorio

area somoestesica primaria (postcentrale): riceve le afferenze sensoriali

area motoria primaria (precentrale) proietta ai motoneuroni del midollo spinale, che innervano i muscoli

● 1 - Percezione● organi di senso periferici● area somoestesica primaria (parietale post-

centrale)

● 2 - Elaborazione● aree associative (frontoparietali)

● 3 - Azione● area motoria primaria (frontale precentrale)

MODELLO CLASSICO

IL SISTEMA MOTORIO NELLA SCIMMIA

Metodo di studio: microstimolazione intracorticale

● Corteccia motoria primaria

F1

● Corteccia premotoria

F2 - F7

NUOVO MODELLO

• Il sistema motorio possiede funzioni esecutive esensoriali

• Le aree della corteccia motoria frontale sono moltoparcellizzate e specializzate

• Solo la corteccia motoria primaria (F1) proietta suimotoneuroni spinali

• Le aree frontali premotorie (F2-F7), e anche quelleparietali posteriori (AIP), sono tra loro collegate, eimplicate nell'integrazione delle informazionisensoriali con il movimento (CIRCUITO F5-AIP)

DUE TIPOLOGIE DI NEURONIDELLA CORTECCIA PREMOTORIA

( F5 )

1) NEURONI CANONICI

2) NEURONI SPECCHIO

Circuito preposto alla trasformazione visuo-motoria

in F5 ci sono i neuroni della mano e della bocca, il circuitocorrela la visione dell’oggetto (affordance) con il tipo dipresa.

Due tipologie di neuroni detti “canonici”:

● neuroni motori: si attivano a seconda dello scopo dell'azione,con atti motori finalizzati (afferrare con la mano, con la boccaecc.), già selezionati (“vocabolario d’atti”)

● neuroni visuo-motori: si attivano sia durante l’osservazionedell’oggetto sia durante l’esecuzione dell’ atto motorio; nel casodell'osservazione l'atto rimane a livello potenziale, comepossibilità di interazione con l'oggetto (“vedere con la mano”)

CIRCUITO F5 – AIP(Aree frontale premotoria – intraparietale anteriore)

I NEURONI SPECCHIO( F5 )

Si attivano sia quando la scimmia effettua una determinataazione, sia quando osserva un altro individuo compiere lastessa azione.

Proprietà motorie: identiche ai neuroni canonici (specificiatti motori)

Proprietà visive: a differenza dei neuroni canonici, ineuroni mirror non rispondono alla semplice presentazionedel cibo o di altri oggetti tridimensionali, MA ……

I NEURONI SPECCHIO( F5 )

● La loro attivazione è legata all’osservazioneda parte della scimmia di specifici atticompiuti da altri che comportanoun’interazione effettore (mano o bocca)-oggetto.

● Si attivano anche se l'atto motorio non ècompletamente visibile, ma è comunque chiaral'intenzionalità del movimento

N. Specchio della mano

● Rispondono all’osservazione di un solo determinato tipo d’atto che comporta un'interazione mano-oggetto (per es. afferrare, tenere, manipolare): gesti transitivi

● Congruenza in senso stretto (un solo atto)

● Congruenza in senso lato (70%): atti diversi macollegati tra loro (organizzazione a catena); vienericonosciuto l'obiettivo dell'azione, non il mero attomotorio

N. Specchio della bocca● Neuroni ingestivi: rispondono ad azioni relative al cibo

(azioni transitive), come afferrare il cibo con la bocca,masticare, succhiare.

● Neuroni comunicativi: rispondono all'osservazione diatti compiuti con la bocca dotati di funzionecomunicativa. A differenza degli altri NS, rispondonoalla vista di atti intransitivi.

● Significato evolutivo: atti comunicativi quali lo schioccare o la protrusione delle labbra in assenza di grooming (spulciamento reciproco), sono una sorta di ritualizzazione di un atto motorio che trasforma le funzioni comportamentali connesse all’ingerire in funzioni comunicative, un iniziale processo di corticalizzazione di funzioni comunicative.

I NEURONI SPECCHIO NELL'UOMO

● Sistema più esteso rispetto alla scimmia (ma le tecniche di registrazione sono diverse)

● Codifica gli atti motori sia transitivi che intransitivi

● Seleziona sia il tipo che gli aspetti temporali dell’ atto, cioè la sequenza di movimenti che lo compongono

● Non necessita di un’effettiva interazione con gli oggetti, attivandosi anche quando l’azione è semplicemente mimata

● Gamma di funzioni più ampia rispetto che nella scimmia, ma il suo ruolo primario resta quello legato alla comprensione del significato delle azioni altrui.

LOCALIZZAZIONE● CORTECCIA PREMOTORIA ( F5 nella scimmia)

● GIRO FRONTALE INFERIORE (area di Broca dell’espressione verbale)

● LOBO PARIETALE INFERIORE

● Riconoscimento e comprensione del significato degli atti degli altri

Riconoscere negli eventi motori osservati un determinato tipodi atto, percependone il significato e utilizzandolo perregolare la possibilità di agire (atto potenziale).

• Comprensione di tipo pragmatico non riflessivo

• Non legata a specifica modalità sensoriale

Avviene anche in assenza di stimolo visivo

FUNZIONI DEI NEURONI SPECCHIO NELL’UOMO - 1

• Basata sul vocabolario d’atti

Vincolata alla conoscenza motoria di base dei vari atti, che èpresente in ogni individuo e ne controlla i movimenti. Il possessodel significato dei propri atti è necessario per l’elaborazionedelle informazioni sensoriali e la comprensione degli atti altrui

• Riguarda intere catene motorie

• Comprensione anche dell’intenzione con cui è compiuto l’atto

Anticipazione dei possibili atti successivi ai quali l’atto èconcatenato, attraverso l’automatica selezione di quellestrategie d’azione che in base al nostro patrimonio motoriorisultano più compatibili.

FUNZIONI DEI NEURONI SPECCHIO NELL’UOMO - 2

Merleau-Ponty“La fenomenologia della percezione” (1945)

“ La comprensione dei gesti è resa possibiledalla reciprocità delle mie intenzioni e deigesti altrui, dei miei gesti e delle intenzionileggibili nella condotta altrui. Tutto avvienecome se l’intenzione dell’altro abitasse il miocorpo o come se le mie intenzioni abitasseroil suo…..”

I NEURONI SPECCHIO

L’atto dell’altro comporta un coinvolgimentoin prima persona da partedell’osservatore, un’esperienza immediata

COME SE

fosse lui stesso a compierlo, in base alproprio patrimonio motorio, cogliendonecosì appieno il significato.

IMITAZIONE

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Imitazione come replicazione di atti, che già appartengono al patrimonio motorio, dopo

osservazione

Imitazione come apprendimento e capacità di riprodurre un pattern motorio nuovo tramite

osservazione

Apprendimento via imitazione

● Segmentare l'azione da imitare nei singoli elementi chela compongono; ogni frammento corrisponderebbe ad unmovimento già appartenente al patrimonio motorio delsoggetto che osserva.

● Ricomporre l'atto nella sequenza temporale adeguata,tramite la collaborazione di altre aree frontaliassociative, definendo un pattern motorio nuovo.

● NB: importanza dei processi attentivi durante la visionedell'atto motorio.

Meccanismi di controllo sui neuroni specchio

Meccanismi di controllo sui neuroni specchio

• Nelle lesioni del lobo frontale i pazienti hanno difficoltà a trattenersi dal replicare le azioni compiute da altri (ecoprassia), per deficit delle aree inibitorie.

• Comportamenti di risonanza motoria negli adulti: attenuazione dei meccanismi di controllo legata a fenomeni di partecipazione emotiva, con conseguente comparsa di movimenti (per es. gli spettatori di gare sportive).

● Imitazione precoce nei neonati: poco dopo la nascita i bambini riescono a riprodurre movimenti della bocca dei genitori, per la scarsa mielinizzazione del lobo frontale

Corteccia dell’insula

● attivata

● dalla dalla vista di

● espressioni espressioni

● facciali di

● DISG DISGUSTO,

● deter determina

● reazi reazioni

● vi v vis viscero-motorie

Attivazione del Sistema Limbico dopo osservazione di espressioni facciali di disgusto

Condividere le emozioni

• Le informazioni delle aree visive che descrivono ivolti che esprimono un’emozione arrivanodirettamente all’insula

• Nell’insula si attiva un meccanismo specchioautonomo e specifico in grado di codificarle neicorrispondenti formati emotivi

• Ciò è possibile perché la stessa struttura dell’insulaè responsabile delle nostre emozioni, e quindi operaun riconoscimento e una comprensione immediatadelle reazioni emotive altrui