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I neuroni di Pavlov: è così che si impara

Fu all`inizio del Novecento che Ivan Pavlov elaborò la teoria del “condizionamento classico o rispondente”, osservando la salivazione dei cani dovuta all`associazione tra il suono di una campanella e l`arrivo del cibo. A  distanza di circa un secolo, gli scienziati dell`Università di Washington avrebbero ora compreso il funzionamento dei neuroni responsabili di simili fenomeni associativi. Usando una tecnica video di nuova generazione i ricercatori hanno infatti osservato nei topi il processo di "accensione" dei neuroni quando due stimoli esterni vengono associati in vista dell`apprendimento.
Definito classico, associativo o pavloviano, questo tipo di condizionamento rappresenta una pietra miliare nello studio dei meccanismi conoscitivi di tutte le specie del regno animale: si tratta di un processo che si verifica con l`associazione di uno stimolo incondizionato (come il cibo) a uno stimolo neutro o artificiale (come la campanella). Se successivamente alla presentazione di tale stimolo neutro per un certo periodo di tempo viene presentato lo stimolo incondizionato, si produce un fenomeno associativo per cui uno stimolo prima neutro è in grado di produrre gli stessi effetti dello stimolo incondizionato, trasformandosi in “condizionato” e producendo una “reazione condizionata”
Nel corso degli esperimenti gli scienziati di Washington hanno osservato il comportamento dei neuroni all`interno della regione cerebrale in cui si pensa abbiano luogo questi meccanismi conoscitivi. Grazie alla nuova tecnica video i ricercatori sono riusciti a vedere come alcuni neuroni vengano “accesi” dallo stimolo condizionato e altri invece da quello incondizionato. Solo una piccola quantità di cellule del tessuto nervoso si attiverebbe invece in maniera convergente come risposta a entrambi gli stimoli: questa “attivazione convergente” sarebbe, secondo gli esperti, un meccanismo chiave per spiegare la cosiddetta “plasticità cerebrale”, ovvero il fenomeno per cui i circuiti del cervello si modificano in base alle influenze degli eventi esterni. 
“Nel corso del processo di apprendimento – ha detto Ilene Bernstein, che ha coordinato la ricerca – il numero di neuroni attivati contemporaneamente da entrambi gli stimoli è molto scarso. Nella zona che abbiamo osservato solo il 4% dei circa 300 neuroni mostra infatti un`attivazione convergente”.
Gli scienziati hanno inoltre sperimentato sui topi il meccanismo di inversione dell`ordine degli stimoli: ma anche se gli stimoli sono rimasti identici, una volta che il loro ordine è stato invertito l`attivazione convergente dei neuroni non si è verificata in nessuna area del tessuto nervoso.  
Occorrono quindi ulteriori studi, concludono gli scienziati, per descrivere nella loro interezza i meccanismi neuronali alla base dell`apprendimento “condizionato”. Per comprendere pienamente il cervello, quindi, dovremo ancora attendere.  

di lidia baratta
Pubblicato il 10/12/2008