Negli
studi neuroscientifici sulla coscienza la polemica tra D.Dennett e J.A.Gray (commenti
su ‘The contents of
consciousness: A neuropsychological conjecture’,di
J.A.Gray,Behavioral and Brain Sciences,Vol. 18,Issue 4,Dicembre 1995) occupa un
posto marginale che non merita.Forse così è stato perché quando avvenne il
dominio delle teorie narrative/funzionaliste sulla coscienza era più schiacciante di oggi,e anche perchè ciò che per Gray era in primo piano e cioè l’attenzione
alle differenze individuali di personalità e alla loro evoluzione, non aveva
per Dennett e molti altri alcuna rilevanza
per gli studi sulla coscienza. Quella polemica fu anche la versione moderna di un vecchio conflitto tra la
tradizione filosofica e psicologica dello strutturalismo europeo orientato allo
studio degli elementi che costituiscono il cervello e la mente e quella del
funzionalismo americano che preferiva sopratutto l’esame della operazioni
adattive della mente nel suo ambiente.In particolare mentre l’approccio di Dennett era il prodotto di un funzionalismo computazionale,la
neuropsicologia di Gray discendeva da una tradizione di studi sulle differenze
di personalità fortemente influenzata dalla riflessologia e neuropsicologia
pavloviane, discipline che come noto si sono sempre considerate ‘scienza del
comportamento’ e non hanno mai avuto grande simpatia per le teorie rappresentazionali
della mente.
Gia
allora l’approccio di maggiore successo nello studio della coscienza era il
modello del Global
Workspace (Bernard Baars,1988) che sembrava trovare in quello
Narrativo/Interpretativo del Multiple Drafts Model (D.Dennett (1991)
una delle sue migliori giusticazioni logiche e filosofiche.Il modello di Gray era invece parte di un gruppo di teorie non ben
integrate tra loro ma tutte orientate
alla definizione dei correlati neurali della coscienza (Crick,
Koch,1990;Llinas,2001; Edelman, 1989; J.A.Gray, 1995; Damasio,1999; Panksepp, 1998).Il
divario tra le due posizioni era solo in parte attenuata dalla comune
sensibilità materialista ed evoluzionistica.
Nel
suo documento del 1995 J.A.Gray affermava che qualsiasi teoria della coscienza
avrebbe dovuto spiegare,1) come la coscienza s’è evoluta, 2) cos’è che gli
conferisce valore ai fini della sopravvivenza (3) quali sono gli eventi
cerebrali da cui nasce,e (4) come essa modifica il comportamento (per un
neuropsicologo che ha rivoluzionato il modo di intendere i tratti di personalità
è intuibile che il punto 4 doveva implicare anche l’evoluzione delle differenze
individuali nel comportamento).
Il
cuore della teoria di Gray sulla coscienza risiede nell’attività dei meccanismi di
comparazione tra fenomeni reali e attesi dall’individuo nel corso del suo agire
nell’ambiente verso obbiettivi,che impegnano in una ricorsività continua per il
controllo del comportamento i circuiti
tra le aree frontali e il mesencefalo per il controllo del comportamento.
Gray situa il congegno biosociale del ‘comparatore’ nell’area
del subiculum ippocampale,gli attrisce la funzione di mediatore nelle
trasmissioni in entrata e uscita tra il Nucleo Talamico Anteroventrale e la
Corteccia Interinale e di regolatore dei rapporti tra i tre sistemi dinamici
interconnessi,addetti al controllo del comportamento (BIS,BAS,FFFS).Più
precisamente lo scopo del Comparatore,che è una funzione di ‘vigilanza’ e
controllo del BIS,sarebbe quello di
monitorare sia la presenza di premi o punizioni nell’ambiente,sia quello di calibrare
il comportamento attraverso le computazioni inconsce,in base al
programma motorio in atto.Queste sono:
1)acquisire informazioni per comporre uno ‘schizzo’
dello stato corrente delle cose percepite,
2)aggiungere informazioni concernenti il programma
motorio in corso ,
3)usare informazioni immagazzinate in memoria per
verificare le regolarità passate nel rapporto tra alcuni eventi stimolo e altri
eventi stimolo (frutto dei processi di condizionamento classico)
4)usare informazioni della memoria per delineare
regolarità passate relative a eventi stimolo conseguenti al comportamento
(derivanti dai processi di condizionamento strumentale)
5)fare predizioni relative al
prossimo stato della situazione,basandosi sull’insieme delle informazioni
1,2,3,4
6)comparare (attraverso il subiculum
ippocampale) le predizioni fatte con l’attuale stato delle cose,
7)decidere se c’è concordanza o discordanza tra le
predizioni e ciò che sta realmente accadendo,
8)procedere nel programma se viene rilevata una
concordanza (ovvero azionare gli output del BAS e dare seguito al suo programma
motorio in atto),
9)bloccare il programma del BAS se viene rilevata una
discordanza (ma anche se qualcosa nella situazione presente è associata a una
punizione o a una mancata ricompensa) e azionare gli output inibitori del BIS,
10)acquisire le dovute informazioni per chiarire le
difficoltà che hanno interrotto il programma.
In questi automatismi inconsci si esprimono i
differenti equilibri ereditari che esistono nei sistemi motivazionali degli
individui:soggetti più attivati nel BIS (+ sensibili a punizioni e
frustrazioni) o nel BAS(+ sensibili a premi e ricompense) possono mostrare
rispettivamente una maggiore prontezza a percepire una situazione neutrale come
punitiva o come ricompensante.
Secondo Gray e altri (vedi Torrubia e al.,2001),se le
funzioni del comparatore ippocampale sono adeguate a
descrivere queste importanti attività del cervello emotivo di animali e esseri
umani,potrebbe essere la ‘porta d’ingresso’ (o la principale tra altre) per
l’accesso alle funzioni cognitive superiori e ai fenomeni coscienti,anche se la
comprensione di come poi sia possibile passare da questi dati grezzi
dell’inconscio alle funzioni cognitive d’ordine superiore è ancora avvolta dal
‘mistero’ e occorrerà raccogliere ulteriori dati.
Con la solita ironia Dennett nel suo commento ‘accusava’
Gray di aver sottoposto l’ippocampo ad uno sfruttamento crudele:contestava al
neuroscienziato che potesse avere una qualche utilità raccogliere una maggiore
quantità di dati neurali e osservazioni scientifiche per venire a capo del
‘mistero’ della coscienza,e gli suggeriva di cambiare piuttosto direzione e combattere,
come faceva lui l’inutile ‘misterianismo’ nascosto nella illusione che
accumulando dati sul funzionamento neurale fosse possibile un giorno spiegare
com’è che si diventa coscienti.
La mente e la coscienza per il filosofo americano non
sono altro che facoltà fornite all’uomo dall’ampliamento e dalla fantastica
complessità del suo cervello,facoltà che permisero l’istituzione di un dualismo
funzionale tra il cervello che operava con i miliardi dei suoi meccanismi in
parallelo e la mente che operava come una macchina virtuale seriale.La
coscienza e i ‘qualia’ (le qualità soggettive delle esperienze coscienti) di
cui Gray cercava di definire le basi neurofisiologiche,non esistevano dove lì cercava,ma
altrove.
I due si conoscono e hanno scambi fugaci in occasione
dei convegni di studio sulla coscienza.Dennett considera Gray un neuroscienziato
ingenuo caduto nella trappola delle fantasie dei filosofi,mentre Gray vede nel sottrarre
senso alla ricerca delle basi neurali della coscienza,l’operazione d’un filosofo
burlone o di un folle.Nella polemica tra loro primeggiava il fantasma del
grande Cartesio: Dennett riteneva Gray gravemente influenzato dal fantasma,anzi
lo considerava un rappresentante esemplare di quelle che lui definisce le
ambizioni di un moderno ‘materialismo cartesiano’.
Prima di passare alle ragioni di Dennett,vediamo in
breve quelle del ‘materialista cartesiano’ Gray.
La neuropsicologia di Gray sui meccanismi della
coscienza ha origine dagli studi sulle alterazioni della funzionalità cognitiva
che si accompagnavano alla sindrome schizofrenica.
Dopo ricerche di neuropatologia e neurochimica su cervelli
umani postmortem e studi clinici in soggetti affetti dalla sindrome,aveva proposto
un modello (1991,1994) focalizzato sulla neurotrasmissione dopaminergica tra il
sistema limbico e i gangli basali,con cui integrava gli aspetti neurali e cognitivi della patologia.
Sul piano anatomico l’ipotesi di Gray portava l’attenzione sulle connessioni che vanno
dal sistema setto-ippocampale,tramite il Subiculum e l’Amigdala,verso la
proiezione dopaminergica ascendente nel Nucleo Accumbens e la loro interazione
in funzione dei meccanismi del sistema
motorio.
E' noto che i livelli di Dopamina (DA) nel cervello e
quello dei suoi antagonisti (serotonina e noradrenalina),influiscono
fortemente su personalità ed l'espressione del comportamento.Una carenza di DA
rende la persona indecisa,bloccata,incapace di prendere decisioni o addirittura
di muoversi,mentre un eccesso la rende
motivata, impulsiva, disinibita,persino irresponsabile e anche troppo
avventurosa.In certi individui un eccesso di rilascio di DA nel Nucleo
Accumbens (un importante sito cerebrale del BAS) e la sua conseguente
disorganizzazione può causare la schizofrenia.Gli effetti di tale
disfunzione sono stati esaminati sperimentalmente da Gray attraverso il
paradigma dell’Inibizione Latente (LI).
Si tratta di questo.Nel corso di un normale esercizio
di condizionamento pavloviano se uno stimolo (es:un suono) è presentato dalle
20 alle 40 volte senza altre conseguenze (condizione di pre-esposizione),ed
è poi improvvisamente usato come Stimolo Condizionato da associare a uno
Stimolo Incondizionato (es:una scossa elettrica ai piedi del topo),questo
Stimolo Condizionato Preesposto sviluppa una più debole associazione con lo
Stimolo Incondizionato della scossa elettrica.Se tale associazione è misurata
dalla forza della Risposta Condizionata che ne segue in confronto ad un
altro Stimolo condizionato non preesposto,abbiamo la misura
dell’LI.Detto sinteticamente l’LI misura la differenza tra le Risposte
Condizionate evocate da Stimoli Preesposti e quelle evocate da Stimoli non
Preesposti.
L’inibizione latente ‘disattivata’ della schizofrenia,
ostacola le funzioni del meccanismo che dovrebbe confrontare le
regolarità passate con i fenomeni percettivi presenti,ossia il comparatore del
Subiculum Ippocampale.La relazione tra questa alterazione e la DA è provata da
molte evidenze:per esempio una simile cancellazione dell’LI può essere
provocata nei topi per mezzo di un rilascio eccessivo di dopamina
nell’Accumbens (del BAS),e viceversa,può essere potenziata bloccando la
trasmissione dopaminergica in questa struttura.L’LI è attenuata o annullata nei
topi dalla somministrazione di un agonista indiretto della DA come
l’amfetamina, mentre una vasta gamma di ‘bloccanti’ dei recettori dopaminici e
altri farmaci con effetti antipsicotici la potenziano.
Fu a partire da questi fenomeni nei sintomi della
schizofrenia che Gray formulò un'ipotesi neuropsicologica dei fenomeni di
coscienza (1991,1998).
La teoria si basa su prove neuroanatomiche derivanti
dall'esame di cervelli di soggetti schizofrenici (post mortem),nei quali si
nota distintamente una alterazione patologica del proencefalo limbico.Altre
prove neurochimiche si basano su esperienze di laboratorio con psicotomimetici
o antipsicotici,che indicano una relazione tra la trasmissione dopaminergica
alterata e i sintomi positivi della patologia.
Gli aspetti della disattivazione dell’LI nei sintomi
positivi della schizofrenia sono descritti sui seguenti quattro livelli:
1)Una anomalia strutturale del cervello (la parte del
preoecefalo limbico che interagisce con la formazione ipppocampale) determina
2)una anormalità funzionale nella neurochimica e più
precisamente nella trasmissione del sentiero dopaminergico ascendente,che
diventando iperattiva
3)disgrega il processo cognitivo inconscio relativo
all'integrazione tra regolarità di esperienze passate e stimoli in arrivo
dell’azione corrente per la ricognizione e l’apprendimento,
4)e ciò provoca i sintomi caratteristici della psicosi
acuta.
Per i livelli 3° e 4° (che indicano una mancata
integrazione tra i sistemi di controllo BIS/BAS) viene riproposta l’ipotesi
generale di Hemsley (1994),che i sintomi psicotici derivino da un
danneggiamento della specifica abilità ad usare regolarità immagazzinate in
memoria per interpretare elementi del presente,secondo i seguenti passaggi.Dato
il corrente programma motorio del soggetto,nel proencefalo limbico vengono
usate regolarità di input precedenti (dei magazzini della memoria) per
elaborare e predire in un decimo di secondo quello che dovrà essere il prossimo
stato del contesto percettivo. Nell’istante successivo viene comparata
tale predizione con l’attuale stato delle cose e il risultato dell'operazione
di confronto viene trasmesso lungo la proiezioni che va dal subiculum (BIS) al
nucleo accumbens (BAS) (queste-vedi sopra-sono le operazioni 1-2-3-4 che
fanno parte di ciò che è stato definito ‘il sistema del
comparatore,Gray,1982,1991).Il 'messaggio' può essere di 'corrispondenza'
oppure di 'non corrispondenza'. Se il nucleo accumbens riceve da Subiculum un
messaggio di ‘corrispondenza’ tra predizioni e percezioni attuali si
metteranno in azione gli output per continuare il programma motorio,ma se
riceve un messaggio di ‘non corrispondenza’ (o della presenza di qualcosa
di inatteso) il programma viene interrotto (come fa l'animale che alza la testa
dalla preda che sta divorando dopo che ha sentito un rumore o un odore
insoliti).
Nella schizofrenia la disattivazione del normale input
dal subiculum all’accumbens determina,sul piano psicologico,l’irruzione nello
spazio della coscienza di eventi (apparentemente) indecifrabili e bizzarri solitamente
irrilevanti nei soggetti normali,ma a cui il soggetto risponde come se fossero
'veri' e con efficacia causale.Questo perché il blocco dell’LI,diminuendo
nell'individuo la capacità di elaborare correttamente tali stimoli
irrilevanti,finisce per attribuire efficacia causale a stimoli che
solitamente l’individuo normale ignora,o perché a lui familiari o perché accaduti
precedentemente senza essere seguiti da un evento significativo (SC
pre-esposti) o perché l’evento significativo è già stato predetto da
associazioni esistenti.Insomma con la disattivazione dell’LI si annulla
l’influenza delle regolarità passate nella elaborazione degli stimoli
attuali ,e perciò stimoli che potrebbero essere ignorati entrano 'nudi e
crudi' nello spazio della coscienza alterandone in modo paradossale
i contenuti.
Gray è consapevole di quanto sia problematico parlare
di uno spazio di coscienza e dei suoi contenuti,perché ancora sono sconosciuti sia i correlati fisici di tale esperienza,sia come
fisicamente avvenga ciò che chiamiamo ‘elaborazione consapevole’.Si possono
fare solo ipotesi e la sua è questa:i contenuti della coscienza sono una
successione di output dal sistema del comparatore limbico.In termini neurali
significa che gli output dal comparatore consistono in feedback al sistema
sensorio corticale,che ,se il processo di comparazione è funzionante,
nell’istante precedente (100 ms circa) ha già registrato dettagli del processo
di paragone.Nella schizofrenia il superattivismo della proiezione Dopaminergica
nell'Accumbens,ostacola questo processo e 'spinge' nello spazio della
coscienza (attraverso il Nucleo Talamico Reticolare e i relè sensori
talamo corticali) parti del mondo percettivo che avrebbero dovuto ricevere soltanto
una elaborazione automatica,se il blocco dell'LI non l'avesse impedito.
Come faccia poi il processo di trasmissione dal
comparatore ippocampale alle zone corticali a trasformarsi in una un’esperienza
cosciente resta un enigma.Ma questo è il problema centrale e irrisolto
della coscienza (l'hard problem di D.Chalmers),come
quello di come faccia il cervello a mettere insieme pezzi disparati
di informazioni d’ogni genere fino a farne una scena percettiva integrata che
in un cervello normale appare continua e coerente,mentre nella schizofrenia si
manifesta in modi sconnessi e bizzarri.
Spingendosi oltre nello studio della coscienza Gray
tenne ben presenti gli sconcertanti esperimenti di Benjamin Libet,che nel 1985
aveva dimostrato la strana tempistica della coscienza rispetto alla volontà e
all’azione.In pratica Libet aveva chiesto ad alcuni pazienti di sedersi davanti
alle sue macchine di registrazione e piegare il polso quando loro
volevano.Aveva applicato gli elettrodi al loro polso per individuare l’inizio
del movimento volontario (con l’elettromiogramma),e altri sul loro cranio per
misurare il ‘potenziale di prontezza’ con elettrodi elettroencefalografici
(EEG).Cosa accadeva prima?La volontà consapevole (ossia la decisione di agire)
o il potenziale di prontezza.Libet verificò che quest’ultimo cominciava
pressappoco mezzo secondo prima dell’azione,mentre la decisione di agire la
precedeva di un 1/5 di secondo (tempi notevolissimi sul piano neurologico!). Il
fenomeno sorprese non poco la comunità scientifica,in molti cercarono di
replicarlo e le misure furono confermate.
Sorprendente era che il ‘potenziale di prontezza’ all’azione
iniziasse molto prima che la decisione di muovere il dito diventasse consapevole.Il
nostro cervello (inconscio) era al corrente delle nostre decisioni prima che la
nostra coscienza ne fosse informata.Tutto questo sembrava minare gli assunti
fondamentali dell’intenzionalità volontaria,a cui tutti attribuiamo la causa
del nostro agire.Era perciò logico domandarsi:a cosa serve la coscienza se arriva
così in ritardo rispetto ai processi automatici inconsci.
Il cervello,notava Gray,molto prima di poter pervenire
a una scena percettiva coerente e integrata ha già cominciato a lavorare;poco
dopo che il primo organo di senso riceva stimoli dall’ambiente (in un tempo di
100/200 millisecondi) è già in grado di fare una perfetta analisi percettiva
dei contesti,di estrarre significati,elaborare cognitivamente e organizzare
risposte d’azione,avvalendosi solo di automatismi inconsci.Un tennista professionista
ha già completato la risposta al servizio dell’avversario,prima di vedere la
palla arrivare a rete (1994).In altre parole tutto il ‘collegamento’richiesto
per la scoperta della palla in arrivo e l’organizzazione della risposta deve essere
completato con successo molto prima di pervenire ad una percezione consapevole
degli eventi.
Gli esperimenti di Libet erano una prova schiacciante
contro il dualismo interazionista di Cartesio o di Popper-Eccles,gli unici a
credere che l’Io cosciente possa dirigere
l’andamento delle sinapsi.Furono anche
un riferimento centrale nella polemica tra Gray e Dennett.
Il filosofo osservò che i risultati degli esperimenti
di Libet potevano essere un buon consiglio per il neuroscienziato di cambiare
strada e scegliere quella da lui stesso praticata riguardo alla coscienza.
Secondo Gray tuttavia dopo quei passi iniziali ‘in
automatico’,qualcosa di fondamentale doveva invece accadere nel seguente periodo
di altri 100/200 ms affinchè qualcosa si
presentasse nella coscienza con una scena coerentemente definita nei molteplici
aspetti multimodali. Era a questo punto che entrava in scena il sistema del
comparatore subicolare,con i suoi output tendenti a delineare se le conseguenze
dell’azione automatica stavano andando secondo i piani attesi in base alle
previsioni.
In altre parole,dopo che il tennista professionista ha
risposto in automatico al servizio dell’avversario,il risultato di questo
passaggio nel programma è comparato (inconsciamente)
con quello atteso (in base ai magazzini della memoria,a regolarità di
esperienze passate premianti,ecc..);se viene rilevata una discordanza tra
fenomeni reali e attesi,il controllo passa ai livelli superiori della coscienza
consapevole che avvia una rappresentazione ordinata del
contesto,emotivamente colorata dai ‘qualia’
(gli aspetti soggettivi e intimi dell’esperienza) e anche dal linguaggio
simbolico.I meccanismi fisici che permettono tale ‘prodigio’ non sono ancora spiegabili con le conoscenze
che abbiamo,ma le operazioni del comparatore ippocampale possono almeno
rispondere alle domande 1 e 2 con cui Gray apriva il suo documento (ossia,come
è evoluta la coscienza e cos’è che gli conferisce valore ai fini della
sopravvivenza).L’attività del comparatore subicolare opera come un rivelatore tardivo dell’errore,successivo
al rilevamento delle conseguenze dell’azione automatica nell’ambiente e la sua
funzione è quella di ‘ricalibrare’ i sistemi automatici per evitare in avvenire
effetti indesiderati negli obbiettivi biosociali dell’organismo.
Per Gray,come la semantica delle proteine è stata la
chiave per sbloccare i misteri dell’ereditarietà a partire dalla sintattica del
cordone del DNA,nello stesso modo la semantica che specifica le caratteristiche
dei modelli sintattici rilevati dal comparatore,potrebbe essere la chiave per
dissolvere il mistero dell’intenzionalità e della coscienza
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