Corriere della Sera, 28 marzo 2025
La meccanica delle emozioni
Il meccanismo specchio è un meccanismo neurale di base, presente in molte specie di vertebrati (scimmie, ratti, pipistrelli, uccelli), che trasforma le rappresentazioni sensoriali delle azioni altrui in rappresentazioni motorie delle stesse azioni nel cervello dell’osservatore. Iniziamo con un esempio. Immaginate di vedere una persona che beve una tazza di caffè. Voi capite immediatamente cosa sta facendo quella persona, ma cosa accade nel sistema nervoso? Si ha, com’è ovvio, un’attivazione delle aree visive, ma sorprendentemente si attivano anche le aree motorie dell’osservatore, come se l’osservatore (in questo caso voi) fosse in procinto di eseguire l’azione osservata.
Per cominciare, descriverò i neuroni specchio della scimmia, che costituiscono la base cellulare del meccanismo specchio. Abbiamo scoperto i neuroni specchio durante lo studio della corteccia premotoria della scimmia, precisamente l’area F5. La tecnica utilizzata era quella della registrazione dei potenziali d’azione dei singoli neuroni. Come previsto, i neuroni dell’area F5 si attivavano quando le scimmie eseguivano alcuni atti motori specifici (ad esempio afferrare un oggetto, romperlo, ecc.). Sorprendentemente, però, molti neuroni dell’area F5 si attivavano anche quando la scimmia osservava lo sperimentatore eseguire lo stesso atto motorio che, quando eseguito dalla scimmia, attivava i neuroni F5. Abbiamo chiamato questi neuroni particolari «neuroni specchio».
Il passo successivo è stato quello di verificare se un meccanismo specchio simile esistesse anche negli esseri umani. A questo scopo, inizialmente abbiamo utilizzato la Tomografia a emissione di positroni (Pet). Grazie a questa tecnica, è stato possibile confermare pienamente i dati ottenuti nelle scimmie. Si è scoperto che le aree della corteccia parietale e premotoria, note per la loro attivazione durante l’esecuzione di un atto motorio, si attivano anche negli esseri umani durante l’osservazione di atti motori simili (meccanismo specchio).
Successivamente, noi e molti ricercatori in tutto il mondo abbiamo studiato il meccanismo specchio utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI), una tecnica che non richiede l’uso di materiale radioattivo.
Nel giro di pochissimo tempo, la risonanza magnetica è diventata una tecnica molto diffusa. Di conseguenza, anche gli studi sul meccanismo specchio basati sulla fMRI sono diventati molto popolari. L’enorme quantità di dati raccolti ha confermato pienamente i risultati originali descritti a Parma. Le aree motorie attivate dall’esecuzione di un’azione si attivano anche durante la semplice osservazione di azioni simili eseguite da altri.
Alla luce di queste scoperte, la questione cruciale era quella di determinare quale fosse la funzione del meccanismo specchio. Gli studi comparativi sugli animali (vedi sopra) suggeriscono che la funzione di base del meccanismo specchio sia quella di comprendere le azioni degli altri attraverso la semplice osservazione. Lo stesso vale per gli esseri umani.
Negli esseri umani, tuttavia, il meccanismo specchio è coinvolto altresì nell’apprendimento per imitazione, una capacità che risulta assente nella maggior parte delle specie animali. Infine, gli studi fMRI hanno dimostrato che mentre il meccanismo specchio è alla base della comprensione delle azioni che fanno parte del repertorio motorio dell’osservatore (comprensione dall’interno), le azioni che non ne fanno parte vengono comprese attraverso meccanismi inferenziali di ordine superiore.
Una scoperta rilevante è stata fatta nel corso degli studi sul meccanismo specchio, quando si è capito che questo meccanismo è coinvolto anche nel riconoscimento delle emozioni di base. Seguendo la classificazione di Darwin, le emozioni di base sono: rabbia, paura, sorpresa, disgusto, felicità e tristezza.
Il disgusto è stato la prima emozione dimostrata essere riconosciuta grazie all’attivazione del meccanismo specchio. Fin dall’inizio di questo secolo è noto che gli stimoli disgustosi, come ad esempio l’odore di uova marce, attivano l’insula anteriore. L’esistenza del meccanismo specchio per il disgusto è stata studiata grazie a un esperimento di MRI che abbiamo condotto a Marsiglia. I soggetti sono stati testati in due maniere distinte. Nella prima, ai partecipanti all’esperimento sono stati somministrati diversi odori (piacevoli, disgustosi, neutri). Nella seconda, gli stessi odori sono stati somministrati a un gruppo di attori e attrici del teatro di Marsiglia. In questo caso, i partecipanti dovevano osservare le espressioni facciali degli attori scatenate dagli odori e, come nel primo caso, sono state mappate le aree cerebrali attivate.
In accordo con esperimenti precedenti, gli stimoli disgustosi hanno attivato l’insula anteriore. L’aspetto più interessante è che l’osservazione di un volto che esprime disgusto ha attivato gli stessi voxel nell’insula anteriore che si attivavano quando i partecipanti ricevono stimoli disgustosi. Questa è stata la prima dimostrazione della presenza del meccanismo specchio in un sistema che codifica le emozioni. I dati clinici hanno confermato questa scoperta. Pazienti con ampie lesioni corticali che coinvolgevano l’insula, pur non avendo deficit di percezione visiva, presentano gravi difficoltà nel riconoscere l’espressione del disgusto. Durante il test con uno di questi pazienti, lo sperimentatore ha preso del cibo, lo ha masticato e poi sputato con un’espressione di disgusto. La reazione del paziente è stata sorprendente: è rimasto indifferente o, in altri casi, ha reagito dicendo che quel cibo doveva essere «delizioso». È importante notare che, questi pazienti non hanno problemi nel riconoscere altre emozioni.
Un altro centro neurale che possiede proprietà specchio è l’amigdala. La stimolazione dell’amigdala provoca espressioni di paura e sensazioni di ansia e timore. Per concludere, ricerche recenti hanno dimostrato che la porzione anteriore del giro cingolato è dotata di un meccanismo specchio per la risata.
Oltre al suo interesse teorico, il meccanismo specchio è alla base di una tecnica di riabilitazione chiamata terapia dell’osservazione dell’azione («action observation therapy»; Aot). È ben noto che l’esercizio di una specifica parte del corpo aumenta l’estensione della sua rappresentazione corticale. Una dimostrazione impressionante di questo effetto negli esseri umani è stata osservata nell’espansione della rappresentazione neurale della mano dominante in individui che praticano attività sensomotorie altamente specializzate, come suonare il violino o leggere il Braille. Al contrario, in caso di immobilizzazione o ridotto utilizzo di un arto, si verificano due fenomeni a livello corticale. Da un lato, la rappresentazione motoria delle azioni eseguite correttamente con l’arto diventa meno efficiente a causa della mancanza di allenamento nel tempo. Dall’altro, l’esecuzione dei movimenti si modifica per compensare i deficit, portando alla formazione di programmi motori compensatori che entrano in competizione con quelli normali.
Grazie al meccanismo specchio, la presentazione visiva del programma motorio corretto contribuisce a ripristinarlo, almeno parzialmente. La prima evidenza di questo effetto è stata dimostrata in pazienti colpiti da ictus. Risultati sorprendenti sono stati ottenuti anche in pazienti ortopedici, nei quali l’uso dell’Aot durante l’immobilizzazione del braccio ha ridotto drasticamente i tempi di recupero post-operatorio.
Negli ultimi anni, l’Aot è stata utilizzata con successo in molte patologie, tra cui ictus, paralisi infantile, morbo di Parkinson, sclerosi multipla, nonché in varie condizioni ortopediche come, ad esempio, la riabilitazione dopo l’impianto di una protesi all’anca. Questo campo riabilitativo è in continuo sviluppo.