giovedì 28 aprile 2011

La mente come un social network: i neuroni Facebook

Hai mai pensato che la mente possa funzionare come una sorta di social network, primo fra tutti Facebook? Sembra essere proprio questo il risultato di un lavoro di ricerca pubblicato nel mese di gennaio 2011 sulla rivista Neuron e condotto da alcuni studiosi della Carnegie Mellon University, coordinati da Alison Barth. Essi hanno scoperto, all'interno della neocorteccia cerebrale, un network di neuroni che si comportano in maniera simile alle persone che partecipano all'attività di un social network.
Proprio come accade nel popolare social network Facebook, sembra che nella neocorteccia cerebrale vi sia una piccola popolazione di neuroni che giocano un ruolo di primo piano nell'inviare e/o ricevere informazioni rispetto alla maggior parte degli altri neuroni.
Questa scoperta è importante in quanto la neocorteccia è la parte della corteccia cerebrale responsabile di una grande quantità di importanti funzioni, tra cui l'apprendimento, la percezione sensoriale, la manipolazione mentale di forme geometriche, il pensiero cosciente ed il linguaggio. Alison Barth ha sviluppato come modello di ricerca un topo geneticamente modificato, in maniera tale che il gene fos, che entra in azione quando un neurone è attivo, venisse collegato ad un gene reporter in grado di produrre la GFP (acronimo inglese che sta per proteina verde fluorescente). In genetica un reporter è un gene in grado di produrre una sostanza facilmente rilevabile e quantificabile; in tal caso infatti il reporter è in grado di produrre una proteina che, se stimolata otticamente, è visibile in quanto produce fluorescenza verde: la GFP. Se il gene che produce GFP è associato ad un altro gene, è in grado di segnalarne l'attività, poiché insieme alla sostanza prodotta da quest'ultimo, viene prodotta anche la GFP, che è facilmente rilevabile per le sue proprietà ottiche.
I ricercatori hanno modificato geneticamente le cellule della neocorteccia di topo con i geni fos-GFP, ed hanno scoperto che un gruppo relativamente esiguo di neuroni, che ammonta a circa il 15% delle cellule nervose della neocorteccia, è responsabile di gran parte del "traffico di informazioni" che si scambiano i neuroni di quell'area cerebrale. Analizzando poi in dettaglio l'attività elettrofisiologica dei neuroni, gli studiosi hanno scoperto che questi neuroni non sono per loro natura più eccitabili degli altri; sembrano anzi mostrare una maggiore tranquillità rispetto ai loro "vicini" a riposo. Sono più attivi semplicemente perché ricevono una quantità maggiore di input da altri neuroni.
Secondo Alison Barth, questo sistema può essere ricondotto a ciò che accade quotidianamente nel nostro social network preferito, Facebook: nella nostra rete di amicizie ci sono alcune persone più attive di noi nel ricevere e postare link, foto, commenti, video, aggiornamenti, fungendo da significativi "centri di smistamento" di informazioni, mentre la maggior parte delle altre è meno attiva e non va molto oltre i semplici clic sui pulsanti "Mi Piace" e simili, per mancanza di tempo o perché non usa Facebook per attività lavorative oppure semplicemente non fa di Facebook una ragione di vita... ^__^
Tuttavia, una differenza significativa tra noi ed i neuroni c'è: ciascuno di noi sa dire perché è più o meno attivo nel proprio social network; è più difficile invece scoprire perché accade una cosa simile ai neuroni della neocorteccia, ossia perché esiste tale comportamento differenziale, ed è proprio su questo aspetto che si stanno concentrando le future attività di ricerca. E' soprattutto importante approfondire questo argomento per comprendere se la stessa cosa accada anche a livello di altre aree cerebrali e quanto ciò possa incidere sull'apprendimento.

Yassin, L., Benedetti, B., Jouhanneau, J., Wen, J., Poulet, J., & Barth, A. (2010). An Embedded Subnetwork of Highly Active Neurons in the Neocortex Neuron, 68 (6), 1043-1050 DOI: 10.1016/j.neuron.2010.11.029