Il sistema neuroni specchio o mirror neuron sono una particolare classe di neuroni visuomotori scoperti originariamente nell’area F5 della corteccia premotoria delle scimmie, i quali scaricano sia quando le scimmie compiono particolari azioni, sia quando osservano qualcun altro (scimmie o umani) compiere azioni simili (Di Pellegrino et al. 1992, Gallese et al. 1996, Rizzolatti et al. 1996a).
Per comprendere meglio la funzionalità del sistema dei neuroni specchio, bisogna partire dalla scoperta fatta nelle scimmie.
IL SISTEMA DEI NEURONI SPECCHIO NELLE SCIMMIE
I neuroni specchio per essere attivati da stimoli visivi richiedono una specifica interazione tra un effettore biologico (mano o bocca) e un oggetto. La vista di un oggetto da solo, o di un agente che mima un’azione, o di un individuo che compie gesti non diretti all’oggetto, risultano inefficaci nell’attivazione dei neuroni specchio. Il significato dell’oggetto in sé non ha influenza sulla risposta del sistema. Mentre, afferrare (grasping) un pezzo di cibo o un solido geometrico, produce risposte con stessa intensità.
Un importante aspetto funzionale dei neuroni specchio è la relazione che intercorre tra le proprietà visive e motorie. Tutti i neuroni specchio mostrano una corrispondenza tra le azioni visive a cui rispondono e le risposte motorie che codificano. In base al tipo di congruenza, sono stati suddivisi in due categorie: neuroni “strettamente congruenti” e neuroni “ampiamente congruenti” (Gallese et al. 1996).
I neuroni specchio, in cui le azioni effettivamente osservate e quelle effettivamente eseguite, corrispondono in termini di obiettivo (es. grasping) e di mezzi per raggiungere l’obiettivo (es. presa di precisione) sono stati classificati come “strettamente congruenti”. Rappresentano circa un terzo dei neuroni specchio in F5. Mentre, i neuroni specchio che, per essere attivati non richiedono l’osservazione della stessa azione, ma che codificano a livello motorio, sono stati classificati come “largamente congruenti”. Essi rappresentano circa due terzi dei neuroni specchio in F5.
LE DUE IPOTESI RIGUARDANTI IL FUNZIONAMENTO DEI NEURONI SPECCHIO NELLE SCIMMIE
Due sono le ipotesi che sono state formulate riguardante il sistema dei neuroni specchio:
– L’attività dei neuroni specchio media l’imitazione (Jeannerod., 1994).
– I neuroni specchio sono alla base della comprensione di un’azione (Rizzolatti et al., 2001).
Entrambe le ipotesi risultano parzialmente corrette, ma due punti in particolare vanno specificati.
Il primo fa riferimento al fatto che, il meccanismo dei neuroni specchio, è un meccanismo di grande importanza evolutiva, attraverso il quale i primati comprendono le azioni compiute dai loro conspecifici. Questo, non può essere assunto per certo, poiché probabilmente non è l’unico meccanismo attraverso cui, le azioni compiute da altri possono essere comprese (Rizzolatti et al. 2001).
La seconda ipotesi, sposta l’attenzione sul sistema dei neuroni specchio nell’uomo. Questo sistema nell’essere umano si trova alla base del processo di imitazione, anche se, molti, considerano ancora l’imitazione come una funzione cognitiva molto primitiva.
IL SISTEMA NEURONI SPECCHIO NELL’UOMO
Studi riguardanti la registrazione di neuroni situati nell’area presunta del sistema dei neuroni specchio nell’uomo, non ve ne sono. Tuttavia, c’è una grande quantità di dati che dimostrano, in modo indiretto, che esiste un sistema di neuroni specchio nell’uomo. Prova di questo, proviene da esperimenti neurofisiologici e di neuroimaging.
Gli esperimenti neurofisiologici hanno dimostrato che, quando un individuo osserva un’azione compiuta da un altro individuo, la sua corteccia motoria si attiva, in assenza di qualsiasi attività motoria manifesta. Studi fatti attraverso l’utilizzo della TMS (Stimolazione Magnetica Transcranica), hanno mostrato invece, che un sistema di neuroni specchio esiste negli esseri umani, e che possiede delle caratteristiche importanti, non osservate nelle scimmie.
In primo luogo, i movimenti intransitivi privi di significato producono l’attivazione del sistema dei neuroni specchio nell’uomo (Fadiga et al. 1995, Maeda et al. 2002, Patuzzo et al. 2003).
Secondo, le caratteristiche temporali dell’eccitabilità corticale, durante l’osservazione dell’azione, suggeriscono che, il sistema di neuroni specchio nell’uomo codifica anche per movimenti che formano un’azione e non solo per l’azione stessa. Questa particolare proprietà dovrebbe svolgere un importante ruolo nel determinare la capacità dell’uomo di imitare l’azione degli altri.
In conclusione, il funzionamento del sistema dei neuroni specchio nell’uomo è ancora oggetto di studio. Ma, studi e ricerche che si sono susseguite negli anni, hanno evidenziato in quali funzioni principali sono coinvolti i neuroni specchio, le suddette funzioni sono: imitazione, apprendimento, linguaggio ed empatia.
Bibliografia
Di Pellegrino, G., Fadiga, L., Fogassi, L., Gallese, V. & Rizzolatti, G. (1992). Understanding motor events: a neurophysiological study. Experimental brain research, 91(1), 176-180.
Fadiga, L., Fogassi, L., Pavesi, G. & Rizzolatti, G. (1995). Motor facilitation during action observation: a magnetic stimulation study. Journal of neurophysiology, 73(6), 2608-2611.
Gallese, V., Fadiga, L., Fogassi, L. & Rizzolatti, G. (1996). Action recognition in the premotor cortex. Brain, 119(2), 593-609.
Gallese, V., Fadiga, L., Fogassi, L. & Rizzolatti, G. (1996). Action recognition in the premotor cortex. Brain, 119(2), 593-609.
Jeannerod, M. (1994). The representing brain: Neural correlates of motor intention and imagery. Behavioral and Brain sciences, 17(2), 187-202.
Maeda, F., Kleiner-Fisman, G. & Pascual-Leone, A. (2002). Motor facilitation while observing hand actions: specificity of the effect and role of observer’s orientation. Journal of neurophysiology, 87(3), 1329-1335.
Patuzzo, S., Fiaschi, A. & Manganotti, P. (2003). Modulation of motor cortex excitability in the left hemisphere during action observation: a single-and paired-pulse transcranial magnetic stimulation study of self-and non-self-action observation. Neuropsychologia, 41(9), 1272-1278.
Rizzolatti, G. & Craighero, L. (2004). The mirror-neuron system. Annu. Rev. Neurosci., 27, 169-192.
Rizzolatti, G. & Luppino, G. (2001). The cortical motor system. Neuron, 31(6), 889-901.
Rizzolatti, G., Fadiga, L., Gallese, V. & Fogassi, L. (1996). Premotor cortex and the recognition of motor actions. Cognitive brain research, 3(2), 131-141
