La consapevolezza di sé richiede un cervello complesso?

Il computer, smartphone o altro dispositivo elettronico su cui si sta leggendo questo articolo ha un cervello rudimentale—tipo di.* Ha circuiti elettrici altamente organizzati che memorizzano le informazioni e si comportano in modi specifici e prevedibili, proprio come le cellule interconnesse nel cervello. Al livello più fondamentale, i circuiti elettrici e i neuroni sono fatti della stessa roba-gli atomi e le loro particelle elementari costituenti-ma mentre il cervello umano è cosciente, i gadget artificiali non sanno che esistono. La coscienza, la maggior parte degli scienziati sostiene, non è una proprietà universale di tutta la materia nell’universo. Piuttosto, la coscienza è limitata a un sottoinsieme di animali con cervelli relativamente complessi. Più scienziati studiano il comportamento animale e l’anatomia del cervello, tuttavia, più la coscienza universale sembra essere. Un cervello così complesso come il cervello umano non è sicuramente necessario per la coscienza. Il 7 luglio di quest’anno, un gruppo di neuroscienziati riuniti all’Università di Cambridge ha firmato un documento che dichiara ufficialmente che gli animali non umani, “compresi tutti i mammiferi e gli uccelli, e molte altre creature, compresi i polpi” sono coscienti.

Gli esseri umani sono più che coscienti-sono anche consapevoli di sé. Gli scienziati differiscono sulla differenza tra coscienza e autocoscienza, ma qui c’è una spiegazione comune: la coscienza è consapevolezza del proprio corpo e del proprio ambiente; l’autocoscienza è il riconoscimento di quella coscienza—non solo la comprensione che si esiste, ma l’ulteriore comprensione che si è consapevoli della propria esistenza. Un altro modo di pensarci: essere consapevoli è pensare; essere consapevoli di sé è rendersi conto che sei un essere pensante e pensare ai tuoi pensieri. Presumibilmente, i bambini umani sono coscienti-percepiscono e rispondono alle persone e alle cose che li circondano—ma non sono ancora consapevoli di sé. Nei loro primi anni di vita, i bambini sviluppano un senso di sé, imparano a riconoscersi nello specchio e a distinguere il proprio punto di vista dalle prospettive degli altri.

Numerosi studi di neuroimaging hanno suggerito che pensare a noi stessi, riconoscere le immagini di noi stessi e riflettere sui nostri pensieri e sentimenti—cioè, diverse forme di autocoscienza-coinvolgono tutti la corteccia cerebrale, la parte più esterna e intricata del cervello. Il fatto che gli esseri umani abbiano una corteccia cerebrale particolarmente grande e rugosa rispetto alle dimensioni del corpo spiega presumibilmente perché sembriamo essere più consapevoli di sé rispetto alla maggior parte degli altri animali.

Ci si aspetterebbe, quindi, che un uomo mancante di enormi porzioni della sua corteccia cerebrale perderebbe almeno parte della sua autocoscienza. Il paziente R, noto anche come Roger, sfida questa aspettativa. Roger è un uomo di 57 anni che ha subito danni cerebrali estesi nel 1980 dopo un grave attacco di encefalite da herpes simplex—infiammazione del cervello causata dal virus dell’herpes. La malattia ha distrutto la maggior parte della corteccia insulare di Roger, della corteccia cingolata anteriore (ACC) e della corteccia prefrontale mediale (mPFC), tutte regioni cerebrali ritenute essenziali per l’autocoscienza. Circa il 10 per cento della sua insula rimane e solo l’uno per cento del suo ACC.

Roger non ricorda molto di quello che gli è successo tra il 1970 e il 1980 e ha grandi difficoltà a formare nuovi ricordi. Non sa né il sapore né l’odore. Ma sa ancora chi è-ha un senso di sé. Si riconosce nello specchio e nelle fotografie. Per la maggior parte delle persone, Roger sembra un uomo relativamente tipico che non agisce fuori dal comune.

Carissa Philippi e David Rudrauf dell’Università dell’Iowa e i loro colleghi hanno studiato l’entità dell’autocoscienza di Roger in una serie di test. In un compito di riconoscimento dello specchio, ad esempio, un ricercatore ha finto di spazzolare via qualcosa dal naso di Roger con un tessuto che nascondeva l’ombretto nero. 15 minuti dopo, il ricercatore ha chiesto a Roger di guardarsi allo specchio. Roger immediatamente strofinato via la macchia nera sul naso e si chiese ad alta voce come ci sia arrivato, in primo luogo.

Philippi e Rudrauf mostrarono anche a Roger fotografie di se stesso, di persone che conosceva e di estranei. Si riconosceva quasi sempre e non scambiava mai qualcun altro per se stesso, ma a volte aveva difficoltà a riconoscere una foto del suo volto quando appariva da sola su uno sfondo nero, assente di capelli e vestiti.

Roger distinse anche la sensazione di solleticarsi da quella di qualcun altro che lo solleticava e trovò costantemente quest’ultimo più stimolante. Quando un ricercatore ha chiesto il permesso di solleticare le ascelle di Roger, ha risposto: “Hai un asciugamano?”Come notano Philippi e Rudrauf, lo spirito rapido di Roger indica che oltre a mantenere un senso di sé, adotta la prospettiva degli altri—un talento noto come teoria della mente. Ha anticipato che il ricercatore avrebbe notato le sue ascelle sudate e ha usato l’umorismo per prevenire qualsiasi imbarazzo.

In un altro compito, Roger doveva usare un mouse per trascinare una casella blu dal centro dello schermo di un computer verso una casella verde in uno degli angoli dello schermo. In alcuni casi, il programma gli ha dato il controllo completo sulla blue box; in altri casi, il programma ha limitato il suo controllo. Roger facilmente discriminato tra le sessioni in cui aveva il pieno controllo e momenti in cui qualche altra forza era al lavoro. In altre parole, ha capito quando era e non era responsabile di determinate azioni. I risultati appaiono online agosto 22 in PLOS One.

Data l’evidenza della consapevolezza di sé in gran parte intatta di Roger nonostante il suo cervello devastato, Philippi, Rudrauf e i loro colleghi sostengono che la corteccia insulare, la corteccia cingolata anteriore (ACC) e la corteccia prefrontale mediale (mPFC) non possono da soli spiegare il riconoscimento cosciente di se stessi come un essere pensante. Invece, propongono che la consapevolezza di sé è un processo cognitivo molto più diffuso, basandosi su molte parti del cervello, comprese le regioni non situate nella corteccia cerebrale.

Nel loro nuovo studio, Philippi e Rudrauf indicano un’affascinante revisione dei bambini con ortanencefalia—una rara malattia in cui le sacche piene di liquido sostituiscono gli emisferi cerebrali del cervello. I bambini con hydranencphaly sono essenzialmente manca ogni parte del loro cervello tranne il tronco cerebrale e cervelletto e poche altre strutture. Tenendo una luce vicino alla testa di un bambino illumina il cranio come un jack-o-lantern. Sebbene molti bambini con ortanencefalia appaiano relativamente normali alla nascita, spesso sviluppano rapidamente problemi di crescita, convulsioni e visione alterata. La maggior parte muore entro il primo anno di vita. In alcuni casi, tuttavia, i bambini con ortanencefalia vivono per anni o addirittura decenni. Questi bambini non hanno una corteccia cerebrale—la parte del cervello che si pensa sia più importante per la coscienza e l’autocoscienza-ma, come chiarisce il documento di revisione, almeno alcuni bambini ortanencefalici danno ogni apparenza di vera coscienza. Rispondono alle persone e alle cose nel loro ambiente. Quando qualcuno chiama, si ravviva. I bambini sorridono, ridono e piangono. Conoscono la differenza tra persone familiari e estranei. Si muovono verso oggetti che desiderano. E preferiscono alcuni tipi di musica rispetto ad altri. Se alcuni bambini con ortanencefalia sono coscienti, allora il cervello non richiede una corteccia cerebrale intatta per produrre coscienza.

Se questi bambini sono veramente consapevoli di sé, tuttavia, è più difficile rispondere, soprattutto perché non possono comunicare con il linguaggio. Nella recensione di D. Alan Shewmon, un bambino ha mostrato un intenso fascino per il suo riflesso in uno specchio, ma non è chiaro se abbia riconosciuto il suo riflesso come suo. Tuttavia, la ricerca sull’ortanencefalia e il caso di studio di Roger indicano che l’autocoscienza-questo processo cognitivo apparentemente sofisticato e unico stratificato sulla coscienza—potrebbe essere più universale di quanto ci siamo resi conto.

* Se hai stampato questo articolo, complimenti e grazie per la lettura!

Merker B (2007) Coscienza senza corteccia cerebrale: una sfida per le neuroscienze e la medicina. Scienze comportamentali e cerebrali 30: 63-81.

Philippi C., Feinstein J. S., Khalsa S. S., Damasio A., Tranel D., Landini G., Williamford K. 5, Rudrauf D. Auto-consapevolezza preservata dopo un esteso danno cerebrale bilaterale all’insula, al cingolato anteriore e alle cortecce prefrontali mediali. PLOS UNO. Agosto 22.

Shewmon DA, Holmes GL, Byrne PA. Coscienza nei bambini congenitamente decorticati: stato vegetativo evolutivo come profezia che si autoavvera. Dev Med Neurol bambino. 1999 Giugno; 41(6): 364-74.