Due dita di fronte

Una nuova rielaborazione statistica di dati su encefalizzazione e volumi cerebrali evidenzia come la nostra specie ha una dimensione delle aree frontali prevista in accordo alle regole di scala dei primati. Il risultato viene preso come ulteriore indicazione sulla mancanza di cambi specifici delle aree frontali nell’evoluzione cerebrale di Homo sapiens. Per un secolo libri e riviste, di settore come di divulgazione, hanno affermato che le aree frontali erano altamente specializzate nell’uomo moderno, e che le evidenze evoluzionistiche fornivano una prova incondizionata di questo cambio. Essendo aree associate a funzioni complesse come linguaggio o senso morale, doveva essere così. E si dava tanto per dovuto che le affermazioni non erano mai seguite da fonti, dati, o citazioni dell’evidenza che, di fatto, non c’era. Poi sono andati a misurare, solo una decina di anni fa, e si sono accorti che questi lobi frontali avevano una dimensione proporzionale alle dimensioni del cervello, attesa secondo gli schemi comuni a tutti i primati. Grandi si, ma perché tutto il cervello era più grande. Cercando e ricercando allora si è trovato che però quello che era aumentato al di fuori degli schemi erano le connessioni neurali. Ovvero lobi frontali di una dimensione non inaspettata per le dimensioni del cervello, ma molto più collegati. Questa nuova rivisitazione dei dati volumetrici pone in dubbio anche questa seconda chance. Sembrerebbe infatti che nei lobi frontali umani nessuna caratteristica volumetrica, nemmeno il grado di connettività, salti statisticamente al di fuori dei valori attesi per gli altri primati. Personalmente trovo utile arginare un secolo di affermazioni eclatanti (e senza nessuna prova) con dei dati quantitativi. A questo punto possiamo affermare che, se ci sono differenze nei nostri lobi frontali, non sono affatto evidenti. Certo, nemmeno bisogna adesso esagerare nel senso opposto, prendendo per buona l’assenza dell’evidenza. Il fatto che non ci siano differenze nei volumi non vuol dire che non ci possano essere differenze che non sono di natura dimensionale, come per esempio nella biochimica e nella fisiologia. E anche a livello morfologico, il fatto che non si trovino differenze chiare a livello di volumi neurali non vuol dire che non ce ne siano di più sottili e ben nascoste. Inoltre, anche se il volume dei nostri lobi frontali è quello atteso per la nostra capacità cerebrale, ciò non toglie che siano tre volte più grandi, in termini assoluti, di quelli di una scimmia antropomorfa. E questo potrebbe comunque ben avere la sua rilevanza. Infine, se un valore non passa una soglia statistica non vuol dire che per questo non abbia una importanza biologica. Di fatto in questa analisi i livelli di connettività dell’uomo sono comunque molto maggiori dell’atteso, anche se non fanno breccia nella significatività del calcolo probabilistico. Tra le attenzioni che bisogna avere leggendo questi risultati faccio notare due caratteristiche. La prima, più leggera, rimonta alle dinamiche deprecabili delle riviste scientifiche. Il lavoro è pubblicato su PNAS, dove non è infrequente trovare editori di una articolo che sono allo stesso tempo autori o tutori degli autori dello stesso lavoro. In questo caso il tema è più sottile: l’articolo in questione da forza alla tesi di un altro autore, che è …  l’editore! Il secondo punto è più preoccupante: sebbene nell’articolo si parla continuamente di evoluzione della forma cerebrale, evoluzione delle dimensioni cerebrali, e evoluzione delle aree frontali, non viene citato nemmeno un dato paleontologico. Semplicemente, i dati paleontologici su forma e dimensione dell’encefalo e dei lobi frontali nell’evoluzione degli ominidi vengono omessi, ignorati. Come se non fosse stato mai pubblicato nulla sull’argomento. La letteratura paleontologica e paleoneurologica non viene ancora ammessa alla supposta tavola alta dell’evoluzione. Anche se in questo caso la falla è particolarmente evidente (tanto da divenire ridicola) è questa una posizione purtroppo comunemente assunta e abbastanza ricorrente nella maggior parte dei settori neurobiologici. La cosa è ancora più goffa considerando che, a livello biometrico, le neuroscienze sono ancora molto radicate in metodi statistici di base, molto semplici e scarsamente potenti, fondati soprattutto su misure di dimensione, mentre l’antropologia, la paleontologia, e la primatologia stanno da tempo utilizzando tecniche di analisi e di modellizzazione anatomica molto più complesse e sofisticate. A volte sembra che alla tavola alta si stiano litigando le briciole, senza accorgersi che la parte prelibata del banchetto è finita sotto la sedia.

E Bruner

Menti senza contenuto

Radicalizing enactivism, il nuovo libro di Daniel Hutto ed Erik Myin, é una delle cose piú radicali che io abbia mai letto nell´ambito delle scienze cognitive. Certamente non una facile lettura per i non addetti ai lavori, ma questo sembra essere giustificato dalla difficoltá per cosí dire epica della tesi che gli autori cercano di difendere. A differenza del libro di Tony Chemero, questa volta in pars destruens il testo si propone di minare le fondamenta del modello classico delle scienze cognitive (CIC), sostenendo che tale approccio sia afflitto da un problema insormontabile e cioé quello del contenuto.  Dal momento che covariazione non implica contenuto, il fatto che uno stato fisico nell´ambiente esterno covari con uno stato mentale non significa che tale stato abbia contenuto, dove per contenuto si intende l´esistenza di condizioni di verificabilitá dello stesso stato. Nei modelli classici si presuppone che l´informazione raccolta all´esterno funzioni come una sorta di simbolo che rappresenta una certa condizione nella realtá. Come queste rappresentazioni vengano formate a partire dall´informazione non é dato sapere. Ció che appare chiaro nel libro é che il passaggio da covariazione a contenuto richiede costi notevoli per i CICers, come ad esempio l´esistenza di entitá mentali come i qualia, che servono a dare contenuto alla percezione. Un conto che alla fine i sostenitori del CIC sembrano non poter pagare. Gli autori cosí argomentano che la percezione non debba essere pensata in forma di rappresentazioni mentali nella testa, ma che sia situata direttamente nel mondo esterno. Allo stesso modo, forme di controllo dell´azione avverrebbero senza manipolazione di rappresentazioni mentali, ma come parte di sistemi dinamici direttamente associati con l´ambiente. La mente é cosí dipinta come un controllore centrifugo di Watt e non come computer che manipola simboli: eccoci dunque alla tesi centrale dell´embodiment radicale (REC). In pars construens gli autori introducono cosí il concetto di mente basilare, priva cioé di rappresentazioni e contenuto, ma nel contempo capace di svolgere sofisticate attivitá cognitive. A questa mente, si associa poi negli esseri umani una ulteriore struttura mentale costituita dal linguaggio e culturalmente situata, capace dunque di acquisire rappresentazioni mentali e dare contenuto alla forma di base che ne é sprovvista grazie a questi nuovi strumenti. Ci troviamo ora con il problema del contenuto risolto, senza tuttavia necessitá di eliminare fenomeni cognitivi di sana pianta per salvarci, né, al contrario, con la necessitá di aggiungere entitá con alti costi metafisici (come i qualia) per giustificare il funzionamento di aspetti mentali come la percezione. Resta tuttavia il problema della “zona grigia”, e cioé la spiegazione dei fenomeni cognitivi che si trovano compresi tra il linguaggio e le dinamiche basilari di azione e percezione. Ad esempio, REC dovrebbe spiegare quelle forme di ragionamento non linguistico di cui antropomorfe o infanti prelinguistici sono capaci, senza tuttavia far riferimento a rappresentazioni mentali e contenuto, né, ovviamente, al linguaggio. Chiaramente il problema si complica quando il record archeologico mostra l´esistenza di artefatti litici asssociati a specie di ominidi che molto plausibilmente erano sprovvisti di abilitá linguistiche, ma apparentemente capaci di programmare piani comportamentali a lungo termine. Una sfida notevole per i nostri RECers preferiti. Ma diamo loro fiducia.

D Garofoli

In-co-scienza

La teoria: la scienza deve essere libera, indipendente, e finalizzata alla conoscenza e al progresso culturale. Ecco lo stato attuale, al principio del ventunesimo secolo, nella società occidentale:

1. Le università non cercano studenti ma clienti. I Dipartimenti incassano quattrini proporzionalmente al numero di studenti, e spesso anche gli stessi docenti sono pagati in base al numero di iscritti al loro corso. Lo studente decide direttamente o indirettamente i contenuti e la forma dell’insegnamento. Lo studente deve sentirsi a suo agio, perché è il cliente che paga. Lo studente deve sentirsi soddisfatto, qualunque sia il suo obiettivo, qualunque sia la sua unità di misura, e le sue capacità di considerazione. Lo studente giudica il docente, e non il contrario. E il pollice verso non è buon segno.

2. Le istituzioni sono interessate soprattutto ad una specifica ricerca: quella dei fondi. Il risultato scientifico è generalmente secondario. L’importante è far entrare fondi, per poter mettere in cassa le percentuali di gestione. Le ricerche a basso costo non interessano, quelle a costo zero sono praticamente proibite. La ricerca è valutata soprattutto in funzione dei suoi costi, e se non costa nulla non ha valore, almeno agli occhi dei gestori e del sistema di valutazione istituzionale. Il valore del ricercatore è proporzionale ai fondi apportati e consumati, e solo secondariamente ai risultati ottenuti con quei fondi. In una sorta di capitalismo scientifico, quando più si spende quanto più (almeno in teoria)  si guadagna. Il sistema amministrativo ha generato questo processo di marketing della scienza, ma i ricercatori lo hanno avallato, accettando di trasformarsi in manager.

3. Le riviste, invece di pagare l’autore, lo fanno pagare. E’ un raro caso in cui il lavoratore paga per il suo lavoro. Anche in questo caso, l’autore non è più autore ma cliente. L’autore paga la pubblicazione del suo articolo, ovvero compra l’accettazione del suo lavoro. Se il lavoro non viene accettato e pubblicato, il cliente non paga. Il cliente deve avere sempre ragione. I costi di gestione on-line sono estremamente bassi, e stanno fiorendo dal nulla centinaia di riviste “scientifiche” che per qualche dollaro in più pubblicano qualsiasi cosa. Le poche riviste di prestigio sono in mano ai soliti noti, cerchie editoriali accademiche che filtrano gli accessi al giro in base alle geopolitiche di sempre, adesso ulteriormente ampliate su scala internazionale.

4. I mass-media sono a caccia di scoop, non di contenuti. L’informazione viaggia veloce e distratta. I contenuti tecnici e approfonditi, ampiamente ammessi e permessi in campi come l’economia o la giurisprudenza (il latinorum di Don Abbondio …), sono banditi dalla divulgazione scientifica, che invece deve essere superficiale e sensazionalistica per potersi vendere ad un pubblico sempre più annoiato e con una capacità di attenzione minima. Quando la comunicazione scientifica non segue il filone sensazionalista, vuol dire allora che segue quello di promozione istituzionale, finalizzato (su richiesta diretta o indiretta) ad avallare o a rimproverare qualche investimento non andato come si sperava.

5. I settori teorici della scienza, non dovendo necessariamente presentare un prodotto finito alla società, considerando tutti i punti precedenti sono abbandonati ad una deriva generalizzata e incontrollabile, in pieno saccheggio culturale, scoordinato e improvvisato, a caccia selvaggia di clienti e di notizie lampo. I settori applicati sono strettamente vincolati a multinazionali e imprese di servizi. La recente crisi economica crea una giustificazione sfacciata per i progetti di marketing scientifico, e gli amministratori si sentono adesso ampiamente autorizzati a forgiare la ricerca su basi economicamente produttive. Chi si oppone a questo processo viene isolato.

Devo necessariamente concludere con una nota sull’interpretazione di questi commenti. Tutto questo non vuole essere ovviamente un attacco o una critica alla scienza o alla ricerca. Semmai, ai ricercatori e alle istituzioni coinvolte. Sono un ricercatore, e credo fermamente nella ricerca e nel metodo scientifico. Lo scopo di queste critiche non è quello di screditare la ricerca, ma di denunciare una serie di processi che la stanno degradando. Proprio perché credo così tanto nella ricerca e nella scienza, penso che sia necessario non negare le evidenze, ma al contrario raccontare a chi sta fuori quelle corruzioni che la stanno contaminando da dentro. Spesso si evita di attaccare la propria comunità, per comodità o per interessi personali. Ma far finta di non vedere le crepe immense che si stanno creando, o addirittura negare la loro esistenza, vuol dire solo contribuire al processo di degrado, aspettando silenziosi e consapevoli il crollo.

Buonanotte, e buona fortuna.

E Bruner

Prospettive neandertaliane

La paleoneurologia cerca di interpretare l’evoluzione cerebrale in funzione delle geometrie che nascono dalla relazione tra cranio e encefalo. C’è però anche un’altra opzione, che apre a nuove possibilità di ricerca. Eiluned Pearce e colleghi trovano una correlazione molto forte nei primati tra dimensione dell’orbita e dimensione della corteccia visiva. Fatte le debite alchimie morfometriche, stimano la proporzione di corteccia visiva nei Neandertaliani, con risultati piuttosto consistenti e senza troppe pennellate innecessarie. Ebbene, sembrerebbe che lo spazio dedicato alla visione in questo gruppo estinto fosse maggiore che nell’uomo moderno, che invece ha fatto la scelta opposta: ampliare le aree parietali a scapito di quelle occipitali. Da un lato quindi c’è il risultato evolutivo, che propone una differente organizzazione cerebrale tra uomini moderni e neandertaliani. In questo caso è bene ricordare che linee filetiche indipendenti possono attraversare percorsi di cambio differenti, potenziando o al contrario depotenziando distinte capacità cognitive in funzione delle possibilità e delle necessità comportamentali. In secondo luogo c’è la proposta metodologica: stimare inferenze su componenti neurali impossibili da valutare in termini di anatomia endocraniale, ma tradite da una forte correlazione con altri elementi non-neurali. Nel caso specifico due cautele sono necessarie. Primo, la cabala metrica per cercare di contenere tutti i fattori è dovuta, ma rappresenta un rischio per le numerose assunzioni e inferenze che necessita. Secondo, sappiamo che nelle forme moderne e in quelle neandertaliane le orbite finiscono proprio sotto le aree prefrontali, con vincoli conseguenti che magari rendono modelli di correlazione con altre specie non troppo sicuri. Lo studio è elegante e bilanciato, la proposta metodologica è abbastanza illuminante, e i risultati si sposano bene con le informazioni che si stanno poco a poco immagazzinando su questi argomenti. Come valore aggiunto, gli autori usano queste stime sulle proporzioni cerebrali anche per inferenze cognitive, riferendosi per esempio alle correlazioni tra encefalizzazione e dimensione dei gruppi sociali.

L’articolo sta già facendo dibattere gridando allerte sulla “paleo-frenologia”. Evidentemente non di questo si tratta. Una correlazione è una correlazione. Sebbene si possa entrare in dettaglio nell’analisi e nella discussione dei metodi e delle assunzioni, bisogna però riconoscere che il dato resta: la teoria può o non può spiegare la correlazione, ma se la correlazione c’è il risultato dell’inferenza è interessante, e non sembra saggio scartarlo a priori. E’ strano come ipotesi lineari e superficiali passino spesso il filtro della critica e dell’accettazione, mentre ipotesi complesse siano sottoposte al vaglio millimetrico e spietato della controversia. Uno studio come questo genera diffidenza, in una società che invece accetta inferenze su capacità cognitive basate su una sola molecola o su singolo gene …

Un commento sul National Geographic.

E Bruner

Neurospot: Pandora

Christoph Zollikofer e Marcia Ponce de León hanno pubblicato una review su evoluzione cerebrale e calchi endocranici : Pandora’s Growing Box. Il lavoro è sicuramente una fonte per chi si occupa di questo settore. I temi associati a encefalizzazione e volumi cerebrali sono particolarmente presi in considerazione, cosí come alcuni aspetti sull’evoluzione del cranio negli ominidi e le informazioni comparate della neuroscienza. Paradossalmente forse la parte meno presente è propio quella sulla forma cerebrale, sulla geometria e sulle proporzioni dell’anatomia dell’endocranio.

E Bruner

Potenziamento emotivo

Qualche tempo fa su American Journal of Bioethics – Neuroscience,  é uscito un paper a firma di Scott Vrecko, che tratta un tema cruciale per quanto riguarda il dibattito sul potenziamento umano. In questo lavoro, Vrecko si chiede quanto realmente l´uso di farmaci vada ad agire sulla componente cognitiva della mente umana. Un potenziamento cognitivo implica dunque che gli psicostimolanti vadano ad incrementare le performance di funzioni cognitive, come ad esempio la working memory nelle sue componenti di integrazione, o nella capacitá dei depositi di incamerare informazioni. Mediante una serie di interviste effettuate su studenti fruitori di farmaci di questo tipo allo scopo di migliorare le loro performance accademiche (Adderall in particolare), Vrecko mostra tuttavia che l´uso di queste sostanze non sembra essere associato ad un effettivo potenziamento delle proprietá cognitive in quanto tali. Al contrario, gli studenti riportano che la sensazione di miglioramento data dai farmaci é legata ad una maggiore sensazione di gratificazione che si ha nel rimanere seduti alla propria scrivania, concentrati sul proprio compito, rispetto a condizioni di non-potenziamento. In virtú di ció, ad essere incrementato diventa l´interesse per ció che si fa, piuttosto che le capacitá effettive richieste nello svolgere il compito. Vrecko conclude che l´enhancement é dunque prodotto in buona parte sul fronte emotivo, piuttosto che meramente cognitivo. Ció naturalmente pone implicazioni bioetiche differenti per quanto riguarda il dibattito sul potenziamento. Nel commentario al paper, con il gruppo di neuroetica dell´universitá di Tübingen abbiamo mosso una critica al lavoro di Vrecko, articolata in tre punti. In virtú dei contenuti trattati in questo post, mi limito a prendere in considerazione soltanto il primo. Secondo la nostra analisi, la proposta avanzata da Vrecko é problematica, in quanto le interviste degli studenti da lui riportate non dimostrano effettivamente che il potenziamento riguardi la sfera emozionale. Al contrario, i farmaci sembrerebbero agire su quella che é una terza dimensione della psiche umana: la sfera conativa o motivazionale, lasciando la componente emotiva su un piano secondario. Anche se gli studenti riferiscono infatti che i farmaci consentono loro di “provare sensazioni” diverse quando posti di fronte al loro compito, questa dimensione linguistica non é sufficiente a rivelare che la sfera coinvolta sia quella emotiva. Si potrebbe dunque concludere che il potenziamento (uso di Adderall) agisca effettivamente sulle proprietá cognitive, ma che lo faccia aumentandone il mantenimento e la durata (quantitá), piuttosto che modificarne l´efficacia (qualitá). In tutti i casi, il punto sollevato da Vrecko, e cioé il fatto che la componente cognitiva/qualitativa del potenziamento umano sia sovrastimata nel dibattito bioetico, rimane valido.

D Garofoli

Evoneuro

Il morbo di Alzheimer rappresenta forse la patologia più preoccupante del nostro invecchiamento, per le drammatiche conseguenze che devastano le persone che ne sono colpite così come devastano le loro famiglie e le loro vite. Il processo neurodegenerativo si porta via l’individuo, lasciandone una carcassa senza più luce negli occhi. La persona è gradualmente sostituita da un oggetto che ne ha le sembianze ma non più la dignità. Il dramma umano e il tremendo annullamento portano con se anche un terribile senso di impotenza, perché ancora non abbiamo idea delle cause e tanto meno dei fattori che scatenano la devastazione. Il morbo di Alzheimer è descritto e frequente solo nella nostra specie. Una specie che si caratterizza a livello di organizzazione cerebrale per un cambio geometrico delle aree parietali profonde (solco intraparietale, precuneo, etc), e un aumento della vascolarizzazione delle zone limitrofe. Le stesse aree sono quelle che soffrono un difetto metabolico nelle prime fasi del morbo di Alzheimer. Se uno considera la specificità della patologia per la nostra specie e proprio per quelle aree corticali che nella nostra specie hanno subito una forte riorganizzazione funzionale, bisogna seriamente valutare la possibilità che la neurodegenerazione sia associata ad una maggiore sensibilità e carica metabolica dovuta al cambio evoluzionistico e all’origine dell’uomo anatomicamente moderno. L’ipotesi l’abbiamo appena pubblicata sul Journal of Alzheimer’s Disease.  Recentemente, un’altra ipotesi in pubblicazione sul Journal of Anthropological Science ha associato la stessa patologia a difetti energetici dovuti alla ritenzione di caratteri giovanili (eterocronia e neotenia) nella nostra specie. Un approccio evoluzionistico non cura il morbo di Alzheimer, e soprattutto non restituisce la serenità a tutti coloro che hanno visto una persona amata svuotarsi giorno dopo giorno fino a scomparire dentro di un corpo ormai abbandonato e alla deriva. Ma può fornire una prospettiva differente, per cercare di capire, e tentare di avvicinarsi al problema da un cammino alternativo: non dal presente della malattia, ma dal suo passato.

E Bruner