Il rapporto tra mente e cervello: una ricerca continua

L’INTRODUZIONE DI TECNICHE DI NEUROIMMAGINE HA DATO UN CONTRIBUTO INESTIMABILE ALLO STUDIO DEL RAPPORTO TRA MENTE E CERVELLO, MA NON ABBIAMO ANCORA UN QUADRO TEORICO FORTE CHE SODDISFI I TERMINI DEL PROBLEMA

Sebbene nell’antichità vi siano stati medici e filosofi (tra questi Aristotele) che ritenevano che la sede della mente fosse il cuore, la maggior parte di loro (a cominciare da Platone) era dell’opinione che fosse il cervello a sovraintendere ai processi cognitivi: dalla percezione all’immaginazione, dalla memoria al pensiero. Riguardo alle emozioni – per la cui attivazione un ruolo essenziale era svolto, oltre che dal cervello, anche dagli organi interni, dal cuore in primis – il dibattito rimase aperto per secoli.

Nell’antichità, le prove più evidenti del ruolo del cervello derivavano dagli effetti delle lesioni, causate soprattutto dalle ferite che i soldati riportavano in battaglia. Nell’età medievale e moderna cominciarono i primi studi sull’anatomia del cervello e sulla relazione delle varie strutture cerebrali con i processi mentali. Va osservato che, in tali epoche, lo studio del rapporto tra mente e cervello fu facilitato dalla crescente diffusione del termine “mens” (in latino) e della sua traduzione “mind” nella corrente empirista della filosofia inglese. Venivano eliminate così le connotazioni spiritualistiche presenti nel termine latino “anima”, traduzione del greco “psyché” (psiche), e soprattutto si evitavano i dibattiti filosofici e teologici, specialmente quello sull’immortalità dell’anima. “Mind” e “mente” divennero termini filosoficamente più neutri, maggiormente adeguati a una ricerca empirica sui suoi fondamenti cerebrali.

Dalla seconda metà dell’Ottocento in poi, gli psicologi e gli studiosi delle funzioni cerebrali (gli attuali neuroscienziati) hanno potuto studiare il rapporto tra cervello e mente lungo una prospettiva strettamente sperimentale, avulsa da considerazioni filosofiche astratte. Tuttavia, il problema di questo rapporto viene continuamente riproposto in termini filosofici. Basti pensare che in due dei suoi libri più noti, anche tra il grande pubblico (i titoli, nella traduzione italiana, sono L’errore di Cartesio del 1994 e Alla ricerca di Spinoza del 2003), il neuroscienziato Antonio Damasio si chiede se sia maggiormente fondata la concezione dualista del filosofo francese (da una parte la “res extensa”, la materia, compresi il corpo e il cervello, e dall’altra la “res cogitans”, il pensiero) oppure quella monista del filosofo olandese, in base alla quale esiste una unica “sostanza” («la sostanza pensante e la sostanza estesa sono una sola e medesima sostanza», scrisse Spinoza nel suo capolavoro, l’Etica). Come è noto, Damasio ha optato per la concezione spinoziana. Si pensi, inoltre, al problema della coscienza, centrale per la ricerca neuroscientifica contemporanea. Anche in questo caso, nonostante gli studi condotti in quest’ambito abbiano portato a importanti sviluppi (da ricordare in particolare i lavori di Marcello Massimini e Giulio Tononi), il dibattito – proprio per la dimensione soggettiva che qualifica la coscienza – non prescinde da riferimenti a discipline esterne alle neuroscienze e alla psicologia (come la fisica quantistica o la filosofia).

Il legame tra la mente e il cervello è definito “il problema dei problemi”. La domanda centrale è la seguente: qual è la natura dei vari fenomeni mentali che caratterizzano la nostra consapevolezza e come sono correlati ai fenomeni di natura fisica che si manifestano nel nostro cervello? In altre parole, per quanto possa apparire evidente che ogni manifestazione psicologica (percepire, ricordare, ragionare, provare emozioni, ecc.) abbia origine nel cervello, rimane il problema di come ciò avvenga. Tanto più se pensiamo alle diverse proprietà che contraddistinguono il cervello e la mente: il cervello, in quanto organo fisico, ha proprietà di località nello spazio ed è riconducibile a sottocomponenti (secondo i concetti classici della fisica); mentre per la mente non si possono applicare i parametri spazio-temporali della fisica o di teorie sviluppate nell’ambito della matematica. Le proposte sviluppate in questa direzione (dalla psicologia topologica di Lewin negli anni Trenta del Novecento ai modelli bayesiani attuali) risultano praticabili solo rispetto ad aree specifiche dell’attività mentale. E questo limite teorico-metodologico risalta quando ci si sposta nella dimensione del vissuto, personale e relazionale.

Lo sviluppo dei metodi e delle tecniche di indagine che si è realizzato negli ultimi venti-trenta anni è stato fondamentale. Fino agli anni Ottanta del secolo scorso, i dati venivano ottenuti essenzialmente attraverso le prestazioni comportamentali o le registrazioni dell’attività cerebrale di soggetti normali e pazienti cerebrolesi. In seguito, l’introduzione di tecniche di neuroimmagine (in particolare la tomografia a emissione di positroni e la risonanza magnetica funzionale) e di stimolazione cerebrale non invasiva (come la stimolazione magnetica e la stimolazione elettrica transcranica) ha permesso di progettare ricerche sperimentali – sia su soggetti normali sia su persone con patologie cerebrali – che non erano neppure immaginabili per gli eminenti studiosi del cervello e della mente del passato.

Grazie alle tecniche di neuroimmagine, i dati neuroscientifici confermano la localizzazione, in aree cerebrali specifiche, di funzioni psichiche la cui alterazione era stata già messa in evidenza nei casi di pazienti con lesioni cerebrali. Per esempio, una lesione nell’emisfero sinistro, specificamente nel lobo frontale e nel lobo temporale, determina rispettivamente una disfunzione nella produzione e nella comprensione del linguaggio. Una lesione all’ippocampo genera problemi di memoria, così come una compromissione di altre strutture cerebrali, come l’amigdala e l’insula e la corteccia orbitofrontale, produce un’alterazione delle emozioni e può compromettere anche la capacità di distinguere ciò che è bene o ciò che è male.

Sulla base di una ormai pluridecennale ricerca sperimentale e clinica si può quindi ragionevolmente supporre che alcuni processi mentali abbiano una corrispondenza con l’attività cerebrale. Ma resta da chiedersi se questa relazione valga per tutti i processi della mente, compresi quelli di particolare complessità come la presa di decisione o la coscienza.

Per esempio, qual è il ruolo della mente nel prendere le nostre decisioni? Dipende deterministicamente dall’attività del cervello? Oppure, come vorrebbe il senso comune, la mente possiede specifiche proprietà capaci di modificare il mondo fisico secondo un rapporto causa-effetto?

In questa prospettiva deterministica si è riproposto negli ultimi decenni il problema se il libero arbitrio, la volontà di decidere autonomamente (un tema millenario della speculazione filosofica), dipenda da processi decisionali presi dal cervello, dei quali non siamo consapevoli al livello soggettivo, e quindi se la libertà di scegliere e di esercitare in modo consapevole la volontà non sia solo un’illusione. I dati a favore di una visione deterministica del libero arbitrio sembrano sfidare la concezione comune secondo cui possediamo la capacità di compiere azioni liberamente.

Studi elettrofisiologici e di neuroimmagine mostrano che la volontà cosciente di agire compare dopo l’inizio dell’attività cerebrale, cioè prima che la persona sia consapevole della sua intenzione di agire. Il vissuto cosciente di esercitare la propria volontà sarebbe pertanto un epifenomeno, un semplice sottoprodotto delle attività cerebrali, privo di qualunque potere causale: in altre parole, un autoinganno.

Secondo Benjamin Libet, che ha dato inizio a una serie di ricerche sulle basi cerebrali sottostanti ai processi di intenzione e decisione, vi è un’attività cerebrale che, in funzione di una particolare intenzione, attiva – inconsciamente – la presa di decisione la quale, una volta compiuta, si manifesta al livello soggettivo, cosciente, come un fenomeno consapevole, libero, non determinato appunto da fattori inconsci. Tuttavia il livello inconscio e quello conscio sono sempre il prodotto dell’attività del cervello: «La nostra vita interiore soggettiva è ciò che ci interessa veramente in quanto esseri umani. Eppure, sappiamo e comprendiamo relativamente poco di come essa nasca e come essa funzioni nella nostra volontà cosciente di agire. Sappiamo però che, nell’unica vita che conosciamo, il cervello fisico è intimamente legato alla manifestazione della nostra esperienza soggettiva» (Libet, 2007, p. 223).

Vi è stato, dunque, un notevole progresso in quello che David Chalmers (1995) definisce “the easy problem”, cioè l’individuazione dei presupposti cerebrali delle funzioni cognitive, ma siamo ancora lontani dal risolvere “the hard problem”, cioè dal fornire la spiegazione di come i processi neurali diano origine al cangiante e sfaccettato mondo della nostra esperienza soggettiva.

Come facciamo, quindi, a spiegare gli stati mentali, il loro aspetto significante e rappresentazionale, con termini puramente fisici? Come si lega un’esperienza soggettiva – per esempio, il desiderio di accarezzare un cane – a un evento neurale? Si tratta di esperienze il cui accesso è riservato solo a noi da una prospettiva soggettiva, fenomenica, in prima persona, ed è negato a chi ci osserva da una prospettiva oggettiva (Georgiev, 2020).

Il problema del rapporto tra mente e cervello può essere posto non tanto come una relazione di causa ed effetto (i processi mentali influenzano i processi cerebrali, oppure – in una prospettiva nota come “riduzionismo” – i processi cerebrali determinano i processi mentali), quanto nell’ottica di una distinzione tra livelli di analisi, ripresa recentemente anche nel campo delle neuroscienze computazionali: da una parte il livello di analisi dei processi e fenomeni cerebrali studiati dalle neuroscienze e dall’altra il livello dei processi mentali che sono oggetto di studio della psicologia. Sebbene entrambe le classi di fenomeni si fondino sul funzionamento di processi fisico-chimici complessi che si verificano nel cervello, essi richiedono spiegazioni diverse e vanno pertanto studiati con approcci neuroscientifici, psicologici e computazionali specifici (Rolls, 2021). Le neuroscienze possono spiegare l’effetto della scarica di un neurone su un altro neurone, ma non possono spiegare perché la parola “cane” produca l’associazione “gatto” in una persona, mentre in un’altra, che a differenza della prima possiede un cane, l’associazione sia con il nome del proprio animale. Tutto è accaduto nel cervello, ma il livello di descrizione-spiegazione del fenomeno e i conseguenti metodi di indagine sono diversi.

In definitiva, nonostante la quantità impressionante di dati empirici attualmente in nostro possesso, non abbiamo ancora un quadro teorico forte ed esaustivo che soddisfi i termini del problema, perché il rapporto tra l’esperienza cosciente, il comportamento e i processi cerebrali pone questioni teoriche che non si chiariscono unicamente con l’acquisizione di nuovi dati, talvolta sorprendenti, come è stato per i neuroni specchio, sul funzionamento del cervello.

Il problema mente-cervello contiene “grandi enigmi” che forse, come sosteneva Karl Popper, «non saranno mai risolvibili». Ma sono proprio gli enigmi che rendono il cervello umano tanto affascinante quanto ambivalente se pensiamo alle opere mirabili e universali che esso ha prodotto, come la Divina commedia o la Pietà, ma anche a tragedie su cui non cadrà mai l’oblio come i campi di sterminio nazisti o il gulag stalinista, o gli orrori e le molteplici tendenze distruttive e autodistruttive alle quali assistiamo quotidianamente, nonostante gli appelli alla ragione e alla coscienza.

Nel presentare al lettore il dibattito teorico sul rapporto tra mente e cervello, abbiamo volutamente scelto di non inserire contributi di carattere generale, per così dire filosofico, privilegiando invece quei contributi che esemplificano le linee di ricerca più innovative nelle quali tale discussione può trovare un riscontro empirico non solo garantito da rigorose metodologie sperimentali, ma suscettibile di essere verificato e perfezionato.

Maria Pia Viggiano, PhD in Neuropsicologia, professore ordinario di Psicologia generale, insegna Neuropsicologia e Psicologia cognitiva all’Università di Firenze, dove dirige il Laboratorio di Psicofisiologia cognitiva. Le sue numerose pubblicazioni su riviste internazionali riguardano i processi cognitivi e i disturbi neuropsicologici.

Bibliografia

Chalmers D. J. (1995), «Faces up the problem of consciousness», Journal of Consciousness Studies, 2 (3), 200-219.
Damasio A. (1994), L’errore di Cartesio (trad. it.), Adelphi, Milano.
Damasio A. (2003), Alla ricerca di Spinoza (trad. it.), Adelphi, Milano.
Georgiev D. (2020), «Inner privacy of conscious experiences and quantum information», BioSystems, 187, 104051.
Libet B. (2007), Mind Time. Il fattore temporale nella coscienza (trad. it.), Raffaello Cortina Editore, Milano.
Rolls E. T. (2021), «Mind causality: A computational neuroscience approach», Frontiers in Computational Neuroscience, 15, 1-11.
Spinoza B., Etica (trad. it.), Bompiani, Milano, 2007.