I neuroni deputati all’apprendimento sociale

Una popolazione di neuroni della corteccia cingolata anteriore permette al nostro cervello di imparare dall’osservazione dei comportamenti altrui. La scoperta, firmata da un team di ricercatori dell’Università della California, è stata realizzata grazie a un esperimento su pazienti epilettici

Quando uno scimpanzé va in cerca di cibo infilando un bastoncino lungo e sottile nel foro di un termitaio, un altro scimpanzé può imparare a fare lo stesso semplicemente osservandolo.

L’apprendimento sociale (anche detto apprendimento per osservazione) è molto diffuso fra gli animali sociali, come l’uomo e gli altri primati. Oltre ad imparare attraverso i tentativi e gli errori compiuti direttamente, l’individuo che osserva il comportamento dei propri simili può imparare indirettamente osservando le azioni altrui.

Sulla base di studi precedenti che dimostravano il coinvolgimento di specifiche aree cerebrali nell’apprendimento – sociale e non – un gruppo di ricercatori dell’Università della California ha ora scoperto i singoli neuroni che consentono al cervello umano di imparare dall’osservazione dei comportamenti degli altri.

Come si legge su «Nature Communications», Michael Hill e colleghi hanno analizzato l’attività di 358 neuroni appartenenti alle tre aree del cervello note per essere coinvolte nei processi di apprendimento: amigdala, area rostro-mediale della corteccia prefrontale e corteccia cingolata anteriore.

I neuroni analizzati appartenevano a pazienti epilettici con impianto cronico di elettrodi, una procedura clinica standard per le epilessie resistenti ai farmaci che i ricercatori hanno sfruttato per studiare l’attività dei singoli neuroni.

Mentre i pazienti eseguivano un gioco di carte al computer che richiedeva di modificare le proprie scelte sulla base di quello che avevano imparato osservando altri giocatori,

i neuroscienziati hanno prima registrato l’attività neuronale in momenti diversi del gioco (prima di scoprire la carta e dopo la vincita), per poi analizzarla attraverso ad algoritmi computazionali pensati inizialmente per l’intelligenza artificiale.

I ricercatori hanno così scoperto che, quando i pazienti osservavano le giocate altrui, solo un gruppo di neuroni della corteccia cingolata anteriore codificava le previsioni sull’esito della vincita e l’importo effettivo – due parametri fondamentali affinché il cervello potesse imparare dall’osservazione degli altri giocatori e migliorare di conseguenza il proprio gioco – mentre i neuroni delle altre due aree considerate rimanevano inattivi.

«È sorprendente osservare i neuroni nelle profondità del cervello umano eseguire calcoli complessi mentre si impara dai tentativi e dagli errori di altre persone», ha dichiarato Hill in un comunicato stampa. «In questo studio siamo riusciti a collegare livelli diversi delle neuroscienze, a partire da quelli molto astratti dei modelli computazionali, che abbiamo trovato riflessi nell’attività dei singoli neuroni, per risalire su fino al comportamento umano, addirittura fino all’interazione umana».