La Competenza Imitativa e i Neuroni Specchio

Definizione

“l’atto o il fatto di imitare, di operare cioè o di produrre ispirandosi a un modello che si cerca di uguagliare” (Treccani, vocabolario)

Il processo imitativo si riferisce alla capacità dell’individuo di ripetere un’azione messa in atto da un’altra persona che lui sta osservando; questa azione può appartenere già al suo patrimonio motorio in quanto ne ha fatto esperienza in passato (imitazione tout-court) oppure tramite la sua osservazione l’individuo apprende un pattern d’azione nuovo ed è in grado di riprodurlo dettagliatamente (apprendimento per imitazione).

Sin dalle prime ore di vita i neonati iniziano ad imitare le persone con cui entrano in contatto, soprattutto il loro caregiver, attraverso atti motori molto semplici (come ad esempio protrudere la lingua o aprire le labbra) ma che dimostrano il fatto che l’abilità di apprendere osservando ciò che gli altri fanno sia innata.

L’imitazione, infatti, è una delle prime modalità di apprendimento che viene messa in atto: il neonato osservando le azioni dell’adulto e imitandole, le incorpora al suo interno e acquisisce continuamente nuove abilità.

Una peculiarità importante di questo processo è che il bambino tende ad imitare le persone che si pongono nei suoi confronti in modo giocoso e adeguato e con le quali si sente in sintonia emotiva, mentre probabilmente ignora le azioni messe in atto in modo emotivamente neutrale e da persone da cui si sente distante.

Emergono, quindi, due caratteristiche chiave del processo imitativo:

  1. Acquisizione di nuove competenze (aspetto cognitivo)
  2. Reciprocità sociale tra imitatore e imitato (aspetto emotivo)

 

Stadi di Sviluppo

Piaget si è occupato a lungo dell’imitazione e ha distinto sei stadi di sviluppo, che sono considerati paralleli a quelli dell’intelligenza sensomotoria e a quelli della costruzione del reale (Fig. 2.1).

Stadio I: preparazione attraverso i riflessi.

Alla nascita il neonato ha una forma primitiva di imitazione, caratterizzata da un “contagio” riflesso, come ad esempio l’ecolalia, la replicazione di un grido o del pianto (capita spesso di assistere alla scena in cui sono presenti due neonati, uno dei quali inizia a piangere e subito dopo viene seguito dall’altro) .

Stadio II: imitazione sporadica.

E’ una forma di imitazione presente dal primo mese e mezzo di età, in cui il bambino imita in modo approssimato suoni e movimenti della testa prodotti dall’altro.

Stadio III: imitazione sistematica di modelli conosciuti.

In questa fase l’imitazione può essere definita conservatrice, in quanto il bambino imita sistematicamente modelli sonori e gestuali già presenti nel suo repertorio vocale e motorio, senza tentativi di accomodamento a modelli nuovi. Il limite di questo stadio è rappresentato dal fatto che il movimento da imitare deve essere completamente visibile, il bambino, cioè, deve poterlo controllare visivamente.

Stadio IV: imitazione di modelli conosciuti e invisibili per il bambino.

In questo stadio il bambino è in grado di ricostruire un movimento percepito a livello tattile, cinestesico o propriocettivo, partendo da indizi visivi. Riesce quindi a imitare modelli conosciuti ma invisibili (ad esempio la protrusione della lingua) e si osserva, inoltre, un’iniziale imitazione di modelli sonori o visivi nuovi (di cui, cioè, il bambino non ha ancora fatto esperienza).

Stadio V: imitazione sistematica di modelli nuovi.

Arrivato a questo livello di sviluppo, il bambino imita modelli nuovi, grazie a un accomodamento sistematico che consente l’analisi delle proprietà del modello e la sua esatta riproduzione.

Stadio VI: imitazione rappresentativa.

Quella presente in questo ultimo stadio di sviluppo è un tipo di imitazione che è completamente indipendente dall’esperienza attuale del bambino, il quale, grazie all’interiorizzazione dell’accomodamento, è in grado di combinare mentalmente i movimenti necessari a riprodurre un modello.

 Fig. 2.1. Rappresentazione schematica degli stadi di sviluppo imitativi secondo Piaget

Fig. 2.1. Rappresentazione schematica degli stadi di sviluppo imitativi secondo Piaget

Fin qui abbiamo parlato dell’importanza del processo imitativo, definendolo nel dettaglio ed illustrando le tappe con le quali si sviluppa in ognuno di noi.

Ma quale è il motore all’interno di questo processo che gli permette di svolgersi e funzionare in maniera adeguata? Dopo anni di ricerche e di esperimenti fatti sulle scimmie è stata scoperta nell’area F5 (corrispondente alla corteccia premotoria dell’uomo) di questi primati l’esistenza di neuroni che generavano potenziale d’azione sia quando la scimmia effettuava un’azione (ad esempio afferrava il cibo) sia quando osservava un altro individuo (umano o animale) compiere un’azione similare (Fig. 2.2); a questi neuroni è stato attribuito il nome di “neuroni specchio” (mirror neurons), per sottolineare la contemporaneità dell’esperienza motoria nell’agente e nell’osservatore.

I Neuroni Specchio

“Certi neuroni invece di rispondere quando offrivamo del cibo alla scimmia si attivavano nel momento in cui osservava uno di noi che lo prendeva. In realtà le sorprese furono due. La prima nasceva dal fatto che il neurone si attivava per un’azione eseguita da un altro individuo e non per la presenza di cibo. La seconda sorpresa fu che l’azione efficace non era un movimento o un atto motorio qualsiasi, bensì un’azione che coincideva con quella che attivava il neurone quando questa era compiuta dalla scimmia […]. C’erano dei neuroni che si attivavano sia quando la scimmia compiva un’azione sia quando osservava lo sperimentatore compiere la medesima azione. Abbiamo chiamato questi neuroni mirror, in italiano <<neuroni specchio>>” (Rizzolatti G., 2016, In te mi specchio, Rizzoli, p. 86-87)

“I neuroni specchio saranno per la psicologia quello che il DNA è stato per la biologia: forniranno un quadro unificante e aiuteranno a spiegare una serie di capacità mentali che finora sono rimaste misteriose e inaccessibili agli esperimenti” (Vilayanur S. Ramachandran, 2001)

“Che lo vogliamo o no, i neuroni specchio, quando guardiamo gli altri, ci predispongono a vivere dentro di noi esattamente ciò che stiamo osservando” (Rizzato M., Donelli D., 2011)

 

Neuroni Specchio Motori

I neuroni mirror sono una classe particolare di neuroni visuo-motori che si attivano nell’individuo durante specifici atti motori che possono essere: osservati o compiuti in prima persona, transitivi (che comportino, cioè, un’interazione effettore-oggetto, ad esempio mano-cibo), intransitivi, mimati (“far finta di”).
Fig. 2.2. La figura mostra come il neurone specchio si attiva sia quando la scimmia afferra un oggetto (A), sia quando vede un altro individuo afferrarlo (B); sono indicati i corrispondenti potenziali d’azione.

Fig. 2.2. La figura mostra come il neurone specchio si attiva sia quando la scimmia afferra un oggetto (A), sia quando vede un altro individuo afferrarlo (B); sono indicati i corrispondenti potenziali d’azione.

Una particolarità importante è che ogni neurone risponde all’osservazione di un determinato tipo di atto motorio e la sua risposta è legata allo scopo dell’azione (non ai muscoli coinvolti o all’oggetto in questione); in altre parole ogni neurone non codifica singoli movimenti, ma atti motori, cioè movimenti che hanno un obiettivo specifico (atti finalizzati) quindi si distinguono in classi specifiche, delle quali le più comuni sono: “neuroni specchio afferrare”, “neuroni specchio tenere”, “neuroni specchio manipolare”, “neuroni specchio afferrare con mano e bocca”, “neuroni specchio afferrare con mano”, e così via.

Si potrebbe immaginare la presenza di un vero e proprio “vocabolario di atti” che si crea nel corso dello sviluppo di ognuno di noi, le cui parole sono rappresentate da popolazioni di neuroni: alcune di esse indicano lo scopo dell’azione (tenere, afferrare, ecc.), altre la modalità con cui può essere eseguita, altre la segmentazione dell’atto nei movimenti che lo compongono (aprire la mano, chiudere la mano); questo spiegherebbe il perché noi interagiamo con gli oggetti sempre allo stesso modo: un bicchiere potrebbe essere afferrato in molti modi, ma tendiamo a prenderlo sempre con lo stesso tipo di prensione.

Inoltre, sia durante l’osservazione sia durante l’esecuzione il neurone specchio “spara” (genera cioè potenziale d’azione) ancor prima che la mano tocchi l’oggetto o, in assenza di questo, porti a termine il movimento, ma quando la mano inizia ad assumere la postura adeguata per l’afferramento o per il movimento da eseguire. Questa affermazione è stata avvalorata da un esperimento, mediante il quale si è appreso che per attivare un neurone specchio non è necessario osservare bene tutto ciò che succede durante l’atto, ma è sufficiente avere un indizio che richiami alla mente una determinata azione.

Fin qui abbiamo concentrato la nostra attenzione solo sui neuroni specchio che si attivano in conseguenza di azioni effettuate con la mano; ma la zona in cui risiedono i suddetti neuroni è deputata anche al controllo dei movimenti con la bocca.

Infatti un terzo dei neuroni di tale area possiede le stesse proprietà visuo-motorie dei neuroni specchio, e risponde sia all’esecuzione di atti motori compiuti con la bocca, sia all’osservazione di atti analoghi realizzati da altri. Questi neuroni possono essere divisi in:

  • Neuroni  ingestivi  (circa  l’85%)  che  rispondono  ad  esempio  alla  vista dell’afferramento del cibo con la bocca o del masticamento.
  • Neuroni comunicativi che reagiscono quando viene osservato un atto compiuto con la bocca ma con funzione comunicativa.

Ma quale è il nucleo di questo sistema specchio? Quali aree si attivano durante il processo che vede protagonisti questi neuroni? Sono fondamentalmente tre le zone corticali che, secondo gli studi di brain imaging, si mettono in funzione (Fig. 2.3):

  • La corteccia premotoria ventrale
  • Il lobo parietale inferiore (precisamente area 40 di Brodmann)
  • La porzione posteriore del lobo frontale (area 44 di Brodmann, che contiene la parte posteriore dell’area di Broca)

Fig. 2.3. Aree corticali coinvolte nel sistema mirror8

Fig. 2.3. Aree corticali coinvolte nel sistema mirror (Rizzolatti G., Sinigaglia C., 2006, So quel che fai. Il cervello che agisce e i neuroni specchio, Raffaello cortina editore, p. 117)

Una domanda sorge spontanea e lecita: come fa un’informazione visiva ad essere trasformata in uno specifico programma motorio che caratterizza il processo imitativo? L’immagine osservata viene elaborata dal lobo occipitale in cui è contenuta la corteccia visiva; il suddetto lobo invia le informazioni ricavate alla zona anteriore del Solco Temporale Superiore localizzato nel lobo temporale che ha il compito di processare l’informazione visiva relativa ad atti finalizzati; questa zona è connessa al lobo parietale inferiore che a sua volta è collegato alla corteccia premotoria ventrale: il lobo parietale si configura, quindi, come un nodo cruciale nel sistema dei neuroni specchio, in quanto integra l’informazione visiva e motoria degli atti. Quando i neuroni specchio si attivano all’interno della corteccia premotoria, eccitano di conseguenza l’area motoria a lei connessa, provocando, quindi l’esecuzione del movimento (Fig. 2.4).

Fig. 2.4. Processo di trasformazione dell’informazione visiva in un atto motorio

 Fig. 2.4. Processo di trasformazione dell’informazione visiva in un atto motorio

Fin qui si è sottolineato il fatto che il processo dei neuroni specchio si attiva con l’osservazione di un’azione fatta da un’altra persona: ma se la persona in questione è non vedente? In questo caso in lei non esistono e non si attivano i neuroni specchio? Mediante un esperimento è stato dimostrato che quando i non vedenti ascoltano il suono di azioni familiari si attivano le stesse aree che si attivano nelle persone vedenti sia nella fase di osservazione che in quella di ascolto delle azioni, a dimostrazione del fatto che il sistema specchio esiste anche nelle persone che non hanno mai potuto avere esperienza visiva delle azioni in questione ed elabora le informazioni legate all’azione percepita, non vista.

Tra le molte proprietà dei neuroni specchio, alcune delle quali già citate, ve ne sono altre, similmente degne di nota:

  • Generalizzazione visiva: stimoli diversi, ma che rappresentano la medesima azione sono ugualmente efficaci; per questo motivo, lo stesso neurone che si attiva quando vede la mano di un individuo prendere un oggetto, risponde anche se la mano che afferra è quella di una scimmia, o di un'altra persona.
  • Congruenza fra risposta visiva e risposta motoria: il 30% dei neuroni specchio comprende quelli “congruenti in senso stretto” poiché l’atto motorio osservato e quello eseguito sono identici sia per quanto riguarda lo scopo che la modalità di svolgimento; il restante 70% quelli “congruenti in senso lato”, ossia l’atto motorio osservato e quello eseguito corrispondono in termini di scopo, ma differiscono per quanto riguarda la modalità di attuazione.
  • Risonanza motoria: i muscoli dell’osservatore sono preattivati quando egli osserva un’azione che coinvolge quei muscoli. Quando alcuni neuroni specchio sparano durante l’osservazione di un’azione, i neuroni della corteccia motoria primaria ad essi connessi vengono preattivati, quindi se vediamo che una persona sta afferrando un oggetto con la presa a pinza superiore, i neuroni specchio associati a quella presa sparano e quelli della corteccia motoria primaria che comandano i muscoli coinvolti in quel movimento (pollice e indice) sono preattivati. Questa risonanza è inconsapevole: l’osservatore non sa quali muscoli sono coinvolti in quella precisa azione, ma loro lo sanno e si attivano, ciò significa che saranno più pronti a muoversi rispetto agli altri. 

 

Neuroni Specchio Emotivi

Fin qui abbiamo parlato del sistema dei neuroni specchio riferendolo ai circuiti del movimento, ma da esperimenti effettuati è stato dimostrato che il principio mirror, ossia la comprensione di quello che sta facendo o provando l’altro grazie alla nostra passata esperienza, non può limitarsi ai circuiti motori, ma può essere applicato anche a quelli che riguardano l’elaborazione delle emozioni. Infatti, durante un esperimento, alcuni pazienti sono stati punti da un ago e sono state registrate le aree che si attivavano durante la sensazione di dolore; le stesse aree si sono attivate quando gli stessi soggetti hanno osservato un’altra persona che veniva punta; la zona corticale attivata è quella della corteccia cingolata anteriore residente nei circuiti frontali mediali. I neuroni di questa area hanno il compito di trasformare la percezione in una sensazione in termini emotivi, come se, quando guardiamo un’altra persona provare dolore, fossimo noi stessi a provarlo, e questo è il concetto alla base dell’empatia.

In altre parole, l’osservazione del volto di un’altra persona che esprime un’emozione, produce informazioni all’interno delle aree visive relative alla descrizione di quei volti osservati; le aree visive inviano tali informazioni direttamente all’insula, dove viene attivato un meccanismo specchio autonomo e specifico, che le codifica immediatamente nei corrispondenti formati emotivi.

Quindi l’insula è il nucleo di questo meccanismo mirror, poiché è la regione corticale sede degli stati interni del corpo e costituisce un centro di integrazione viscero-motoria che attivandosi trasforma gli input sensoriali in reazioni emotive viscerali (Fig. 2.5).

insulaFig. 2.5. Localizzazione dell’insula nel cervello umano

Fig. 2.5. Localizzazione dell’insula nel cervello umano

È stato addirittura dimostrato che vi è risonanza motoria quando osserviamo qualcuno che viene punto da un ago: in quel preciso momento i muscoli della nostra mano nella stessa regione in cui avviene la puntura si contraggono; questo fenomeno non è, però, completamente automatico, ma dipende dalla personalità dell’osservatore, dalle sue precedenti esperienze e da quanto crede che quella puntura sia dolorosa.

In ogni caso, un concetto importante va messo a punto, al termine di tutto questo discorso: la percezione delle azioni e delle reazioni emotive degli altri individui sono accomunate da un meccanismo specchio che permette al nostro sistema cerebrale di riconoscere immediatamente ciò che osserviamo, sentiamo o immaginiamo fare da altri, pur coinvolgendo aree e circuiti cerebrali diversi (motorie nel caso delle azioni, viscero-motorie nel caso di emozioni); questo meccanismo incarna quella modalità di apprendimento che dà forma alla nostra esperienza degli altri.

 

Funzioni dei Neuroni Specchio

I neuroni specchio, oltre ad essere un argomento molto studiato a livello scientifico per il loro affascinante funzionamento e per questo spesso al centro di moltissimi dibattiti, sono indispensabili per innumerevoli processi-base della vita di ogni individuo.

Uno dei ruoli primari che viene rivestito da questi neuroni è quello legato alla comprensione del significato delle azioni altrui: quando osserviamo qualcuno eseguire determinati atti, le nostre aree motorie deputate all’organizzazione e all’esecuzione di quelle azioni vengono attivate e questo ci consente di tradurre il significato dei movimenti osservati, sulla base di quel vocabolario di atti e di quella conoscenza motoria che è insita in noi; questa comprensione non investe singoli atti, bensì intere catene di atti, e il sistema dei neuroni specchio è in grado di codificare il significato che ogni azione assume a seconda del contesto in cui si trova.

Ma ancora più interessante è il fatto che questa codifica non si limita all’atto osservato (ad esempio afferrare una tazzina con una determinata presa), ma si estende anche al riconoscimento dell’intenzione con cui esso viene compiuto (ad esempio portare la tazzina alla bocca per bere oppure prenderla per spostarla) e ciò probabilmente è reso possibile perché l’osservatore, nel momento in cui osserva l’azione anticipa i possibili movimenti successivi ai quali quell’atto è legato, poiché il suo sistema motorio entra “in risonanza” consentendogli di riconoscere l’aspetto attenzionale dei movimenti osservati e di comprenderne il tipo di azione.

Tutto ciò non avviene in modo teorico, ma si basa sull’automatica selezione delle strategie di azione che, in base al nostro patrimonio motorio, sono più compatibili con lo scenario osservato.

Questo processo comporta un coinvolgimento in prima persona da parte dell’osservatore che si sente come se stesse compiendo lui quell’evento motorio e ciò gli permette di averne immediata esperienza e di coglierne pienamente il significato. Tale coinvolgimento non avviene nel caso in cui i movimenti osservati non rientrano nel nostro vocabolario d’atti, ma ciò non toglie che quelle azioni possano essere comprese in modo diverso, tramite processi intellettivi basati su un’elaborazione dell’informazione sensoriale e visiva.

L’insieme di tutte queste affermazioni mette in luce un aspetto importante: per la comprensione del significato delle azioni altrui riveste un ruolo decisivo la conoscenza motoria, poiché questa comprensione presuppone da parte dell’osservatore la stessa conoscenza motoria che regola l’esecuzione delle sue azioni.

Un’altra importante funzione dei neuroni specchio è l’imitazione.

 

Imitazione e Neuroni Specchio

La funzione imitativa dei neuroni specchio è una tra le più importanti, poiché codifica l’azione osservata in termini motori e rende possibile, in questo modo, una sua replica. Inoltre, non solo consente all’individuo di attivare relazioni intersoggettive, senza le quali lo sviluppo cognitivo non potrebbe esistere, ma anche di creare quei legami sociali e quelle relazioni empatiche e interpersonali che sono le fondamenta di ogni comunità e che promuovono l’apertura al mondo.

Questo tipo di imitazione (definita “tout-court” all’inizio del capitolo) non prevede una fase di apprendimento, è una trasformazione visuo-motoria diretta.

Questa trasformazione avviene grazie ad uno “schema rappresentazionale” che sia la percezione, sia l’esecuzione delle azioni hanno in comune, ossia un meccanismo di trasformazione diretto delle informazioni visive in atti motori potenziali; il substrato neurale di questo schema visuo-motorio è rappresentato proprio dai neuroni specchio. Il meccanismo mirror, però, interviene anche nella capacità di apprendere nuove competenze osservando gli altri, costituendo il cosiddetto “apprendimento per imitazione”. Questo tipo di meccanismo prevede due processi:

  1. Segmentazione dell’azione da imitare in atti motori semplici che l’osservatore già possiede nel suo patrimonio motorio
  2. Organizzazione degli atti motori in una nuova sequenza o in un nuovo pattern non sequenziale, a seconda del compito.

Questi processi avvengono grazie all’attivazione di diversi circuiti neurali durante le fasi della condizione imitativa:

  1. Osservazione: durante questa prima fase viene attivato il circuito parieto-frontale
  2. Pausa: oltre all’attivazione del sistema dei neuroni specchio, si attiva anche l’area 46 di Brodmann situata nella corteccia prefrontale
  3. Imitazione: durante questa fase il circuito mirror risulta attivo in misura maggiore, e in aggiunta si verifica l’attivazione della corteccia somatomotoria, legata all’esecuzione e alle sue conseguenze sensoriali, mentre l’area 46  risulta disattivata.

Durante queste fasi, i neuroni specchio del lobo parietale inferiore e del lobo frontale traducono le azioni osservate in atti motori, ma va sottolineato il fatto che ciò non basta perché vi sia apprendimento per imitazione; infatti, come si può notare, l’attivazione dei neuroni specchio avviene sotto lo stretto controllo di determinate aree della corteccia frontale, in particolare dell’area 46 di Brodmann (sede della working memory), e della corteccia mesiale anteriore.

L’area 46, oltre a costituire la memoria di lavoro, è deputata anche a ricombinare i singoli atti motori per comporre un nuovo pattern di azione, il più simile possibile a quello osservato e che l’osservatore deve apprendere; infatti questa area risulta attiva nella fase di pausa ma non durante la riproduzione dell’atto (fase di imitazione), nella quale il programma motorio è già stato svolto.

Da quanto appena affermato emerge che la competenza imitativa non è determinata semplicemente dalla ricchezza del proprio patrimonio motorio e né basta la presenza del sistema dei neuroni specchio, il quale è condizione necessaria ma non sufficiente per poter imitare.

Perché un soggetto sia in grado di imitare, deve indispensabilmente possedere un sistema di controllo sui neuroni mirror; questo controllo deve essere:

  1. Facilitatorio: deve facilitare il passaggio dall’azione potenziale, codificata dai neuroni specchio, all’esecuzione dell’atto motorio vero e proprio.
  2. Inibitorio: qualora l’atto motorio non sia utile all’osservatore deve essere bloccato, altrimenti ci troveremmo ad imitare qualsiasi azione.