Addestrare il cervello:

“Ogni sistema nervoso è unico pur sulla base di regole generali come è unico ogni volto pur essendo tutti i volti costituiti dagli stessi elementi (due occhi, un naso, una bocca …).” Massimo Piccirilli

L’essere umano mostra una straordinaria flessibilità comportamentale. È capace, ad esempio, di adattarsi alle condizioni climatiche più disparate, dai ghiacci della Groenlandia alla foresta amazzonica, al deserto del Sahara. Gli astronauti imparano a vivere in un mondo assolutamente inusuale e mai sperimentato in precedenza. Solo recentemente però le teorie sulla organizzazione del sistema nervoso sono apparse in grado di fornire una spiegazione plausibile dei fenomeni sottostanti all’apprendimento: è stata soprattutto la possibilità, inimmaginabile solo pochi anni fa, di “vedere il cervello mentre agisce” che ha permesso di constatare come le modificazioni comportamentali corrispondano a modificazioni della configurazione delle strutture cerebrali. A questo meccanismo corrisponde la nozione di “neuroplasticità”, termine utilizzato per descrivere la specifica attitudine del sistema nervoso a riorganizzarsi in rapporto alle informazioni che riceve. Il sistema nervoso è un sistema dinamico in perenne evoluzione e soggetto continuativamente agli effetti dell’esperienza.  

L’esperienza di mettere alla prova la propria neuroplasticità e flessibilità comportamentale può comunque essere alla portata di chiunque, semplicemente indossando delle lenti prismatiche tali da invertire il campo visivo, nel senso sia destra/sinistra che sopra/sotto. E’ un esperimento che ha affascinato molti ricercatori che hanno potuto descriverne in dettaglio le conseguenze. Ad esempio, Hubert Dolezal nel suo “Living in a world transformed” ha documentato in modo spettacolare come inizialmente in questo mondo rovesciato, in cui un oggetto che cade sembra invece librarsi verso l’alto, gli era praticamente impossibile spostarsi nell’ambiente, evitare gli ostacoli, afferrare un oggetto; tuttavia Dolezal dopo pochi giorni era già in grado di andare in bicicletta; tolti gli occhiali, tornava rapidamente ad utilizzare le coordinate visuomotorie abituali; messili di nuovo, ancora più rapidamente di prima riacquisiva l’abilità di muoversi senza impaccio, mostrando così di aver mantenuto le informazioni relative alle coordinate visuomotorie inverse. 

L’esperienza cambia il cervello e il cervello conserva il cambiamento e continua a rimodellarsi per tutta la vita; è come una città che viene progettata secondo uno schema che però non rimane immutato ma viene sviluppato senza sosta e rimaneggiato in base alle esigenze; in una città ci sono sempre lavori in corso; allo stesso modo, grazie al quotidiano lavoro dettato dall’esperienza personale, le reti neuronali fanno e disfano costantemente i loro percorsi cerebrali rinnovandoli continuamente; questo meccanismo, alla base degli apprendimenti, rende ogni cervello depositario della storia individuale; in questo modo ogni essere umano rappresenta un individuo unico e irripetibile.

Una delle prime indagini a documentazione del ruolo che l’esperienza individuale svolge nel riorganizzare l’architettura cerebrale ha coinvolto i tassisti londinesi. L’indagine ha mostrato nei tassisti, rispetto ai soggetti di controllo, un volume significativamente maggiore dell’ippocampo, una struttura implicata nella memoria spaziale. Inoltre, il volume dell’ippocampo è risultato aumentato proporzionalmente alla durata dell’attività lavorativa, cioè degli anni di pratica nella guida. In effetti, per ottenere la licenza di tassista a Londra è necessario frequentare un corso di addestramento di quasi quattro anni che si conclude con un esame molto difficile da superare, il Knowledge of London examination test. Esaminando i soggetti che avevano partecipato al corso di formazione, cambiamenti del volume ippocampale sono stati osservati in chi era riuscito ad ottenere la licenza ma non in chi non era stato in grado di superare l’esame finale, cioè non aveva migliorato la propria capacità di orientamento nella rete stradale londinese. Ad ulteriore conferma, i tassisti sono stati messi a confronto con i guidatori di autobus; la scelta di questo gruppo di controllo è stata dettata dalla considerazione che, pur svolgendo un’attività similare, i guidatori di autobus, percorrendo tragitti predeterminati ed abituali, non hanno bisogno di sviluppare specifiche abilità di orientamento (in effetti per guidare un autobus non è previsto alcun addestramento specifico per essere assunti). Modificazioni volumetriche dell’ippocampo sono state rilevate solo nei tassisti.

Tutti questi dati suggeriscono una relazione di causa effetto: l’esigenza di sviluppare particolari abilità di orientamento per guidare attraverso la città modifica il pattern di organizzazione cerebrale. Ciò è possibile perché il cervello non è interamente preprogrammato nè geneticamente determinato, ma viene plasmato man mano che interagisce con il mondo. La sua struttura rispecchia l’ambiente al quale viene esposto.

Uno dei principali fattori che modellano il pattern di organizzazione anatomica e funzionale delle strutture cerebrali è rappresentato dall’istruzione. Il suo impatto massivo sul funzionamento cerebrale può essere documentato confrontando soggetti analfabeti e alfabetizzati posti di fronte a diversi stimoli visivi: parole e non parole (stringhe di lettere prive di significato, ad esempio tongasci), volti, edifici, oggetti, scacchiere. Quando un lettore adulto viene invitato a leggere delle parole, si produce l’attivazione di una regione specifica della corteccia visiva dell’emisfero sinistro (giro fusiforme). Questa regione, che è stata denominata VWFA (“visual word form area”), risponde ad ogni tipo di stringa di lettere, anche se priva di significato (non parola) e indipendentemente dallo stile e dalla dimensione in cui le lettere sono scritte così come indipendentemente dalla lingua utilizzata (non importa cioè se la parola sia scritta in italiano, cinese, arabo, cirillico o quant’altro). Negli analfabeti invece la presentazione di lettere e parole non si associa all’attivazione della regione VWFA. È l’apprendimento della lettura che induce la formazione progressiva di questa struttura che funziona da interfaccia tra le aree visive (che codificano i grafemi) e le aree uditive (che codificano i fonemi). Inoltre, per chi sa leggere, proporzionalmente alla competenza raggiunta, vedere una frase scritta attiva l’area del linguaggio nel suo complesso. In definitiva l’alfabetizzazione comporta una maggiore e più efficiente comunicazione tra le aree visive e quelle linguistiche: le regioni attivate dalla lettura di un brano sono le stesse attivate dal suo ascolto ma vengono raggiunte tramite il canale visivo. In definitiva, l’apprendimento della lettura costruisce un nuovo fascio di fibre che connette funzionalmente le regioni visive con le regioni linguistiche. Tutto ciò non si osserva negli analfabeti. Un paradigma di studio particolarmente interessante è rappresentato dai soggetti che imparano a leggere da adulti: a parità di prestazione non sono rilevabili differenze di attivazione cerebrale tra scolarizzati ed ex-analfabeti che hanno appreso a leggere in età adulta. Il circuito della lettura sembra restare plastico per tutta la vita. Tuttavia, per adattarsi alla nuova acquisizione, culturalmente determinata, l’organizzazione cerebrale si modifica profondamente. Ad esempio, quando il soggetto è analfabeta la regione VWFA viene attivata intensamente da stimoli visivi come i volti; poi, proporzionalmente ai progressi nell’alfabetizzazione, la risposta ai volti diminuisce. Questo effetto riguarda però solo l’emisfero sinistro. Come conseguenza, nei soggetti alfabetizzati la funzione deputata al riconoscimento dei volti, che in precedenza era svolta da entrambi gli emisferi, viene assunta progressivamente dall’emisfero destro. In altre parole, l’alfabetizzazione induce una diversa distribuzione dei compiti fra i due emisferi e determina una maggiore asimmetria funzionale.

Ogni apprendimento modifica il cervello in un modo che dipende dalle esperienze individuali. Di conseguenza, ogni cervello viene plasmato dalle esperienze che si sono vissute. Per questo non possono esistere due cervelli identici. Nemmeno due gemelli omozigoti, pur avendo un corredo genetico identico, possiedono una organizzazione cerebrale identica.