I neuroni specchio, modelli comportamentali ed ipotesi funzionali

I neuroni specchio (mirror neurons) sono una classe di neuroni che si attivano selettivamente sia quando si compie un’azione, sia quando si osserva una azione mentre è compiuta da altri.
I neuroni dell’osservatore “rispecchiano” ciò che avviene nella mente del soggetto osservato, come se fosse l’osservatore stesso a compiere l’azione.
Questa classe di neuroni è stata individuata nei primati, in alcuni uccelli e nell’uomo ove tali neuroni sarebbero localizzati nelle aree cerebrali connesse con il movimento
Aspetti importanti della nostra vita cognitiva derivano dal movimento.
Alla base della capacità di comprendere il comportamento intenzionale altrui vi sarebbe quindi un meccanismo funzionale basato sul sistema motorio.
In questa prospettiva i movimenti vengono eseguiti al servizio di uno scopo e la motricità nel suo insieme sarebbe la dimensione in cui l’azione non è solo prodotta, ma anche e sopratutto percepita e compresa.
Studi effettuati sugli animali analizzano la modalità con cui alcuni neuroni dell’area pre-motoria F5 producono potenziali d’azione durante lo svolgimento di alcuni compiti.
Negli esempi ed esperimenti che seguono si tenterà di descrivere la natura e l’attività di tali neuroni. Alcuni neuroni si attivano (scaricano) quando dall’animale viene preso il cibo indipendentemente dalla strategia motoria utilizzata.


In un esperimento effettuato sull’argomento una scimmia prende degli oggetti usando una pinza il cui meccanismo di presa ha caratteristiche inverse rispetto a quelle del movimento naturale.
In generale i neuroni motori dell’animale si attivano (scaricano) durante la messa in atto del movimento, mentre sembra che una popolazione particolare di neuroni motori (mirror) scarichino soltanto quando scopo e movimento coincidono.
In questo esperimento quando la scimmia gioca ma non afferra l’oggetto i neuroni presi in esame non scaricano; ed invece tali neuroni scaricano soltanto se l’animale consegue lo scopo per cui ha iniziato il movimento (es prende l’oggetto per mangiarlo).
La scarica del neurone non può essere determinata da ciò che avviene dopo la prensione (il mangiare l’oggetto) poiché la scarica avviene al momento in cui l’oggetto viene afferrato sia che questo schema motorio sia realizzato con la mano, sia che venga realizzato con la pinza che determina caratteristiche assolutamente innaturali al movimento. Quello che sorprende quindi è che il picco di scarica di questo particolare gruppo di neuroni possa in qualche modo essere influenzato da un evento che, al momento della scarica del potenziale d’azione, è successivo.
Per questi neuroni ciò che conta è il prendere l’oggetto indipendentemente dalla strategia con cui tale scopo viene conseguito e quindi essi sottendono una rappresentazione cerebrale con contenuto intenzionale e motorio.
I neuroni specchio aggiungono una dimensione nuova e ulteriore:
la risposta del neurone (scarica del neurone localizzato in area motoria o pre-motoria) viene ottenuta non solo quando l’atto viene eseguito, ma anche quando lo stesso compito viene eseguito da un altro essere. La caratteristica visiva dell’effettore stimola lo stesso la corteccia premotoria a scaricare. I neuroni specchio scaricano quando le reazioni sono osservate. In tali casi questi neuroni sono anche capaci di variare la loro intensità di scarica in base all’intenzionalità del movimento. Nei modelli animali infatti se l’azione è una pantomima (movimento non finalizzato allo scopo o non efficace allo scopo) la risposta dei neuroni specchio è assente o scarsa. Se invece l’interazione motoria che stimolava la risposta (l’interazione tra mano di un altro effettore e oggetto, prendere il cibo per mangiarlo) è visibile all’animale, il neurone specchio scarica (il ricordo innesca la sequenza).
Per i neuroni della scimmia inoltre fa molta differenza sapere se l’azione osservata avviene nello spazio peri-personale oppure no…  alcuni neuroni sono particolarmente sensibili alla distanza tra il soggetto che osserva e la sede ove avviene il movimento osservato (DOVE). Tale spazio non è geometrico ma di interazione. Il neurone scarica se l’azione avviene nello spazio peri-personale, ma se tra sperimentatore e scimmia viene posto un divisorio l’animale che si trova nella stessa posizione di prima ed osserva lo stesso movimento il neurone scarica diversamente. L’interposizione di barriera fisica rende un movimento vicino non più nello spazio peri-personale.

Quindi un contenuto semantico attiva una rappresentazione neuronale indipendentemente da chi esegue l’azione che varia in base alla distanza ed in base allo scopo/efficacia con cui i movimenti vengono eseguiti. L’ipotesi prevalente è quindi che l’attività dei neuroni specchio possa essere utile nell’uomo per comprendere implicitamente il significato dell’azione altrui e la loro organizzazione sequenziale sarebbe utilizzabile per comprendere non solo il cosa sta facendo l’altro ma con quale scopo lo stia facendo. Ecco quale sarebbe il valore adattativo conferito dall’attività dei neuroni specchio.

Bibliografia essenziale:

Gallese V.
Motor abstraction: a neuroscientific account of how action goals and intentions are mapped and understood.
Psychol Res. 2009 Jul;73(4):486-98

Iacoboni M. Imitation, empathy, and mirror neurons.
Annu Rev Psychol. 2009;60:653-70.

Williams JH. Self-other relations in social development and autism: multiple roles for mirror neurons and other brain bases.
Autism Res. 2008 Apr;1(2):73-90.

Bonaiuto J, Arbib MA.Extending the mirror neuron system model, II: what did I just do? A new role for mirror neurons.
Biol Cybern. 2010 Apr;102(4):341-59.

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