Connettoma. La nuova geografia della mente

Sebastian Seung, che insegna neuroscienze computazionali e fisica al MIT di Boston, nel 2012 dà alla luce il suo primo testo, Connettoma. La nuova geografia della mente (S. Seung, 2012), che propone una prospettiva interessante sul funzionamento della mente.

Connettoma - Sebastian Seung

 

Il neurone

Se apriamo un’introduzione su che cosa sia il cervello (C. Umiltà, 2011) ci possiamo imbattere in una definizione in cui il neurone è visto come:
– Un’unità anatomica: le membrane di due neuroni adiacenti sono sempre separate.
– Un’unità funzionale: ogni neurone è influenzato solo dalle attività dei neuroni con cui comunica. Il trasferimento dell’informazione avviene in un’unica direzione.
– Un’unità genetica: tutti i neuroni originano da una cellula progenitrice e non formano reti casuali ma prestabilite.
– Un’unità trofica: la morte del neurone non comporta la degenerazione degli altri neuroni comunicanti.
Questa visione del neurone appare, specialmente alla luce delle ricerche degli ultimi anni (A. Rossi, 2012; S. Seung, 2012), molto riduttiva. I neuroni, infatti, non hanno delle semplici proprietà fisse, perché queste si modificano in rapporto all’attività elettrica che generano e quest’ultima è poi modificata a sua volta dalle connessioni ricevute: quindi quanto maggiore è la complessità delle sue
interconnessioni, tanto maggiore sarà la complessità della sua attività. I neuroni hanno anche una «intrinseca plasticità» (A. Rossi, 2015), cioè hanno «la proprietà di modificare la propria attività e perfino al propria “fisicità” autoadattandosi al sistema» nel quale sono inseriti (ivi, 2015, p. 108). Il termine “intrinseco”, come fa notare Alessandra Attanasio (2015), va inteso nel senso di “intrisico alla materia”, senza alcuna “proprietà mistica” (A. Rossi e A. Attanasio, 2015, p. 4); quindi è da
intendersi come «una modifica persistente delle proprietà elettriche del neurone indotte dalla stessa attività neuronale elettrica». Inoltre, altri studi recenti hanno dimostrato che i neuroni non hanno una vita geneticamente programmata (ibidem).

Connettoma

La prospettiva di Seung

Seung parla di quattro tipi di cambiamenti che avvengono a livello neurale:
Ripesatura: i neuroni rinforzano o indeboliscono le loro connessioni.
Riconnessione: i neuroni si riconnettono eliminando o creando nuove sinapsi.
Ricablaggio: i neuroni fanno crescere o o ritraggono le ramificazioni dei loro circuiti.
Rigenerazione: vengono creati nuovi neuroni ed eliminati quelli vecchi (S. Seung, 2012).
I neuroni presi singolarmente, però, non sono diversi per gli uomini come per il verme Caenorhabditis elegans, quindi non possono venire da loro le funzioni del cervello, né presi singolarmente né considerati semplicemente come quantità. Infatti diversi mammiferi, tra cui l’elefante, hanno una quantità di neuroni superiore a quella degli esseri umani senza che ciò comporti funzioni simili. Le funzioni cerebrali non vengono neppure semplicemente dalle sinapsi, perché queste ultime occorrono sempre attraverso uno schema complesso di attività elettrica neuronale che segue dei percorsi determinati dalle connessioni cerebrali (A. Rossi e A. Attanasio, 2015). Quindi le funzioni devono venire dalle connessioni neurali.

Il connettoma

Per Seung, la totalità delle connessioni tra i neuroni è responsabile della nostra unicità e chiama questa totalità connettoma. Ma qual è il rapporto tra neuroni e connettoma? Per lo studioso è lo stesso che intercorre tra il letto del fiume, che sarebbe il connettoma, e il flusso d’acqua, ossia le singole connessioni di neuroni. Così come il letto del fiume determina il flusso dell’acqua ma può essere da questo lentamente modificato, allo stesso modo il connettoma determina il tipo di
connessioni ma può essere da questo lentamente cambiato (S. Seung, 2012).
È dal connettoma che dipendono la nostra personalità, la nostra identità e la nostra unicità e ciò non perché sia unico il nostro genoma ma perché è unica la nostra esperienza personale.
La teoria del connettoma, benché secondo Seung sia compatibile con la teoria genetica, si contrappone per molti aspetti a questa, così come, ad esempio, viene illustrata da Richard Dawking o da molti genetisti (R. Dawking, 1976). La teoria genetica considera i geni responsabili della nostre funzioni cerebrali e del nostro comportamento, ma ciò è vero solo in parte. Infatti i geni hanno un ruolo importante nel costruire la nostra struttura cerebrale, ma sono le esperienze a darle forma.
Quindi i geni sono essenziali nel guidare la direzione e lo sviluppo delle connessioni, ma sono le esperienze a selezionarle e organizzarle in specifici moduli. I geni sono fissi, non cambiano, mentre le connessioni neurali sono dinamiche (A. Rossi, 2015).


Bibliografia:

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