Se stiamo avendo una ispirazione è merito dei neuroni della corteccia prefrontaleLo dimostrerebbe uno studio pubblicato su Neuron da Daniel Durstewitz dell’Università di Heidelberg e Jeremy Seamans dell’Università della British Columbia di Vancouver

Fonte: Brain Factor
di Alessandra Gilardini

La corteccia prefrontale (PFC) svolge funzioni deputate alla decisione, alla pianificazione e all’adattamento a nuove situazioni. Se questa parte del cervello è danneggiata, un individuo risulta incapace di cambiare con rapidità le proprie rappresentazioni mentali o di elaborare nuove strategie.

I due ricercatori hanno identificato in quale parte del cervello "nasce" l’ispirazione impiantando elettrodi nella PFC di 13 ratti alle prese con l’apprendimento di nuovi compiti.

Gli animali hanno inizialmente affrontato un esercizio visivo ripetuto nel tempo. Il ratto è stato messo di fronte a due barre, una destra e una sinistra, dotate di una lampadina. Quando la lampadina si accendeva, l’animale doveva colpire la barra sottostante per ottenere del cibo.

Una volta appreso il meccanismo, le regole venivano cambiate, trasformando il compito da visivo a spaziale. Il topo non doveva più tenere in considerazione quale lampadina si accendeva, perché il cibo veniva sempre abbinato a una sola delle barre, quella sinistra o quella di destra.

I ricercatori hanno così avuto modo di osservare due diversi comportamenti di adattamento alle nuove regole, accompagnati da altrettante registrazioni dell’attività dei neuroni della PFC.

Alcuni ratti hanno impiegato più tempo per apprendere le nuove regole, accompagnati da un cambiamento progressivo dell’attività dei neuroni lento. Questa tendenza rispecchierebbe il modello standard di apprendimento, dove nuove regole si imparano attraverso errori e successi, memorizzati prima dai neuroni di una parte del cervello e successivamente trasmessi alla PFC.

Nella metà dei ratti, tuttavia, il cambiamento dell’attività dei neuroni corticali durante l’apprendimento di un nuovo compito è avvenuto in modo quasi immediato, interessando direttamente i neuroni della PFC. Questa variazione è stata osservata tra un compito e il successivo, cioè a premio conquistato, e non durante lo svolgimento della prova come nel caso del modello standard.

Questi ratti potrebbero dunque "dedurre" le nuove regole attraverso l’apprendimento basato sull’evidenza, un evento che richiede al cervello di abbandonare gli schemi noti, che non risultano più vantaggiosi nel nuovo contesto.

Questa "lotta tra pensieri", che coinvolge direttamente i neuroni della PFC, potrebbe accadere per una modificazione dei livelli di dopamina o di attivazione del suo recettore D2.

Sarà accaduto questo nel cervello di Archimede, quando, immergendosi nella vasca da bagno, comprese la forza idrostatica e ne scrisse il famoso principio?

Reference:
D.Durstewitz et al., "Abrupt Transitions between Prefrontal Neural Ensemble States Accompany Behavioral Transitions during Rule Learning", Neuron 66 (13): 438-448, 2010.