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Comportamenti sociali e lobotomia: comprendiamo le neuroscienze attraverso il film Shutter Island

Comportamenti sociali e lobotomia: comprendiamo le neuroscienze attraverso il film Shutter Island

Quali sono i correlati neuronali dei processi di interazione sociale? 

Sulla base di quale teorie neurologiche veniva applicata la lobotomia transorbitale?

Cosa si nasconde dietro il pensiero che recidere le connessioni della corteccia prefrontale dell’encefalo possa essere risolutivo di disturbi mentali quali schizofrenia depressione o psicosi maniaco-depressiva

Il cervello sociale

In neurologia e neuropsicologia sotto il nome il cervello sociale vengono racchiuse le reti neuronali attivate durante la relazione sociale. Queste reti sono molto complesse perché molto complessa è la nostra vita sociale.

Dal punto di vista neurobiologico, l’attività più complicata per il nostro cervello è proprio la vita sociale.

Questa area è composta da alcune strutture molto antiche ed alcune molto moderne.

In termini evoluzionistici, lo sviluppo del cervello è calcolato

  1. in base al rapporto tra il peso del cervello e il peso del corpo
  2. in base al rapporto tra le singole strutture e il peso intero del cervello.

Nell’evoluzione della specie umana, troviamo che fino a un certo punto il volume del nostro cervello è continuato ad aumentare, così come le dimensioni del nostro corpo.

A partire dal Neanderthal fino all’Homo sapiens, il volume non solo non è aumentato, ma addirittura diminuito: questo dimostra che la dimensione del cervello non spiega la sua funzionalità.

Ma allora cosa ci differenzia da un Neanderthal? Le connessioni.

Il nostro cervello ha più connessioni neurali rispetto all’uomo primitivo, e di conseguenza ha un funzionamento più complicato.

Le porzioni del controllo del comportamento sociale, ovvero i lobi frontali, nel cervello umano sono molto più sviluppate di quelle del nostro parente più prossimo, lo scimpanzé.

Sono anche le ultime a svilupparsi nella fase di crescita, e le prime a risentire dell’invecchiamento. Ogni struttura in fase di completamento è più vulnerabile alle influenze ambientali: per questo, l’area sociale è molto malleabile quando si è giovani.

Le strutture coinvolte nel comportamento sociale

Partendo da un approccio anatomico-funzionale, possiamo dire che più la funzione è complessa, più troviamo reti diffuse, e questo vale anche per il nostro cervello sociale.

Tra le strutture corticali e subcorticali coinvolte nel cervello sociale, vi sono:

  • La corteccia prefrontale
  • La corteccia somatosensoriale
  • La corteccia cingolata e l’insula
  • L’amigdala, l’ippocampo e l’ipotalamo

La corteccia prefrontale orbitomediale, l’insula e la corteccia cingolata sono le aree della corteccia evolutivamente più primitive: hanno una struttura tristratificata nelle parti più antiche, sia a sei strati per le parti moderne.

Corteccia prefrontale orbito-mediale – La storia di Phineas Gage

Phineas era un operaio dei binari del treno nel Vermont nella seconda metà dell’Ottocento.

La barra di ferro che usava per lavorare stava pressando troppo sulla miccia adibita per far implodere il terreno, e causò un’esplosione: la barra attraversò il cranio di Gage e si scagliò qualche metro più avanti.

L’uomo sorprendentemente non perse coscienza, si alzò poco dopo, in piene capacità di deambulazione, e tornò dai colleghi: era anche completamente in grado di parlare.

La lesione non coinvolgeva le reti del sistema motorio né le reti del linguaggio, perciò, Gage era lucido e non mostrava alcuna difficoltà cognitiva.

In più, la ferita aperta curata d’emergenza da un medico di campagna non creò infezioni.

Il fortunato perse un occhio per la ferita, ma vedeva perfettamente dall’altro occhio.

In compenso, l’equilibrio psichico del soggetto era distrutto: diventò bizzarro, poco riguardoso, aveva un linguaggio particolarmente osceno, insofferente rispetto a vincoli che ostacolassero i suoi desideri. Era un bambino nelle sue manifestazioni comportamentali, ma un adulto negli impulsi animali. Quando fu riassunto al lavoro, i collaboratori notarono che non era più in grado di fare il caposquadra: non manteneva gli impegni ed era un imprevedibile attaccabrighe.

Trovò lavoro come guardiano di cavalli, ma essendo indisciplinato e capriccioso finì per abbandonarlo, e si diede alla vita circense. Morì nel 1861 dopo l’ultima di una lunga serie di crisi epilettiche. Lo scienziato Harlow, che fece l’autopsia, ne conservò il cranio e la barra metallica.

La corteccia prefrontale orbito-mediale è una zona dove convergono le informazioni sensoriali ed emotive.

Le sue connessioni con l’ipotalamo le permettono di integrare le informazioni del mondo esterno ed interno con l’emozione, la motivazione e i sistemi di ricompensa.

Ha un ruolo inibitorio del sistema limbico con funzioni di regolazione emotiva.
Questa funzione è proprio quella che Phineas Gage perse con l’incidente.

Cortecce somatosensoriali

Le cortecce somatosensoriali sono sia primarie che secondarie, che si suddividono tra l’area prefrontale e l’area parietale. Queste aree della corteccia racchiudono rappresentazioni multiple del corpo per tatto, temperatura, dolore e posizione.

Partecipano alla rappresentazione della sensazione corporea attivando risposte sensorio-motorie relative alle esperienze. Di fatto, sono esperienza-dipendenti: si formano nel contesto delle prime relazioni interumane.

Uno studio di Hohmann del 1966 dimostrò che anche la corteccia somatosensoriale ha a che fare in qualche modo con le capacità socio-emotive.

Ad alcuni pazienti paralizzati a livello spinale, perciò teoricamente intatti a livello cerebrale, chiese se le loro risposte emozionali fossero cambiate nel tempo.

Notò che i pazienti

  • con lesioni lombari o sacrali raramente riferivano cambiamenti nella percezione emotiva
  • mentre altri con lesioni cervicali o toraciche, che bloccano maggiormente i segnali in ingresso nel cervello, esprimevano una forte riduzione dell’intensità delle emozioni.

Inoltre, le cortecce somatosensoriali sono coinvolte nel fenomeno dell’arto fantasma negli amputati. (continuare a percepire di percepire sensorialmente un arto anche dopo l’amputazione)

Questa sensazione è prodotta da reti nervose che si costruiscono nella corteccia e ingannano il cervello. Il fenomeno dell’arto fantasma nel sistema motorio è stato tra i principali studi sulla plasticità cerebrale post-lesione, come anche lo strabismo per il sistema visivo.

Un altro motivo per cui la corteccia somatosensoriale è collegata alla socialità è che in questa zona risiede il sistema di rispecchiamento. I neuroni specchio sono stati scoperti in maniera casuale nella scimmia, durante uno studio di Rizzolati sul comportamento motorio: in particolare, lo studio aveva come obiettivo lo studio della presa, registrando l’attività di singole cellule nervose quando la scimmia prendeva in mano un oggetto.

Fu rilevato che l’attività delle cellule che rispondevano nella scimmia era la stessa sia nel vedere il movimento dello scienziato che prendeva l’oggetto da usare, sia nel prendere essa stessa l’oggetto. Perciò, scoprirono che esistono delle cellule che si attivano sia a vedere che a compiere un atto motorio, e le denominarono neuroni specchio.

Corteccia cingolata

La corteccia cingolata è un’area primitiva di forte integrazione: permette l’associazione di informazioni viscerali, motorie, tattili, autonome ed emozionali. È una zona di passaggio per le vie ascendenti che vanno verso il midollo.

La comparsa della corteccia cingolata nell’evoluzione nelle specie coincide con la comparsa del comportamento di accudimento materno (ne sono perciò privi anfibi e rettili).

La sezione e asportazione o distruzione della corteccia cingolata nei mammiferi porta a mutismo e abbandono fino alla morte del cucciolo.

Negli umani una lesione a questa zona può portare alla sindrome apatica precedentemente citata: il soggetto non è muto, ma non parla.

La corteccia cingolata anteriore è in parte sovrapponibile alla corteccia frontale mediale. Nel contesto del cervello sociale, la corteccia cingolata anteriore è particolarmente nota in quelli che vengono chiamati i dilemmi morali, in cui la persona è chiamata a decidere come comportarsi in una situazione di paradosso.

Quando ci si trova a prendere una decisione di paradosso morale, un paziente con lesione alla corteccia cingolata risponderebbe in maniera puramente logica, senza considerazioni di tipo morale.

La componente emozionale di una decisione è compromessa, ed agisce solo quella cognitiva.

Oltre ai dilemmi morali, la corteccia cingolata anteriore ha un ruolo molto più generale nel conflitto e nell’errore (proprio).

Quando si pianifica un atto motorio e c’è un errore, si verifica un’onda che risponde nello stesso modo in cui risponderebbe se l’errore fosse stato effettuato nella pratica. Questo spiega che tale onda non risponde solo all’errore effettivo, ma anche alla pianificazione errata, perciò al conflitto.

La corteccia cingolata posteriore è invece più coinvolta nel giudizio di decisioni, conflitti o errori altrui, per analoghi meccanismi.

L’insula

L’insula è una rientranza che si trova all’interno della scissura di Silvio (scissura laterale), e per poterla vedere bisogna separare i lembi dei lobi frontale e temporale. Evolutivamente molto antica come area del cervello, si divide in due parti principali: anteriore e posteriore (a sua volta con una porzione dorsale e una ventrale).

È definita una corteccia limbica di integrazione per il suo collegamento con il sistema limbico e le connessioni con i lobi frontali, parietali e temporali, e fa parte del nostro sistema sociale in quanto corteccia sensoriale.

È la sede del sistema gustativo e riceve informazioni sensoriali interocettive (vestibolare, informazioni dai viceri) esterocettive (esterno) propiecettive (propria posizione del corpo e stato contrazione dei muscoli) oltre ad essere deputata per l’elaborazione delle informazioni che arrivano dal mondo esterno (tatto, temperatura, dolore, sfioramento) dalla superficie del corpo, dai tendini dei muscoli e dalle articolazioni.

La componente anteriore ventrale (vAIC) dell’insula è fortemente connessa ai sistemi affettivi e in particolare al sistema limbico, e quindi partecipa all’elaborazione affettiva ed emozionale. La parte dorsale (dAIC) dell’insula anteriore invece partecipa al sistema attenzionale e perciò alle funzioni intenzionali più complesse come l’inibizione della risposta e l’elaborazione degli errori (questi ultimi in collaborazione con la corteccia cingolata).

Nonostante le diverse funzioni distribuite nell’area, dobbiamo pensare più a dei sistemi integrati che a un agglomerato di sezioni e relative funzioni.

Amigdala

Come già trattato, nel cervello sociale collaborano strutture corticali e subcorticali. Tra le strutture subcorticali, o mediali, fondamentali nel comportamento sociale troviamo l’amigdala, l’ippocampo e l’ipotalamo (quest’ultimo in funzione di ponte con il sistema endocrino).

L’amigdala è un insieme di nuclei (laterale, mediale, etc.) che è particolarmente coinvolta nell’apprendimento implicito delle risposte emozionali dette primordiali, istintive o preriflessive.

Le amigdale (perché sono due in realtà) sono strutture a forma di mandorla situate nel lobo temporale mediale adiacente alla parte davanti dell’ippocampo.

Ciascuna amigdala è composta da un insieme di 13 nuclei, raggruppati in tre principali complessi amigdaloidei

  • Il nucleo baso laterale, che consiste nei nuclei laterale, basale e accessorio. Il basale è il guardiano degli input in arrivo; esso è importante per la modulazione dei comportamenti strumentali, come la fuga.
  • Il complesso centro mediale. Questo è la regione di output per le risposte emotive innante di cui fanno parte quelle comportamentali, autonomiche ed endocrine.
  • Nucleo corticale. Noto come parte olfattiva, poiché i suoi input provengono dal bulbo olfattivo.
    In sintesi, le risposte che portano a condotte di allontanamento o avvicinamento; è specialmente nota e studiata per il suo ruolo nella paura e nella rabbia (fight or flight).

Questa struttura ha un livello di maturazione molto precoce, completa il suo sviluppo rapidamente.

Questo potrebbe spiegare il fatto che le emozioni che si imparano da piccoli sono poi difficili da modificare nel corso dell’esistenza.

Ippocampo

Mentre l’amigdala ha a che fare con l’apprendimento implicito, l’ippocampo ha un ruolo importante nel consolidamento della memoria di tipo esplicito.

Il coinvolgimento dell’ippocampo nell’ambito del cervello sociale riguarda le memorie emozionali esplicite.

P.e.: il bambino piccolo che sviluppa la paura per l’acqua.

  • La reazione proveniente dall’amigdala che riguarda l’impulso di attacco/fuga, all’acqua fredda piuttosto che al rischio di annegamento, è un apprendimento implicito.
  • Invece, nel ricevere l’avvertimento della mamma che dice: “non entrare in acqua da solo, è pericoloso!”, si attiva la memoria dichiarativa dall’ippocampo, che consolida nella memoria la nozione esplicita “l’acqua è pericolosa”.

Generalmente, i due sistemi lavorano insieme, in relazione con il sistema limbico.

Il rapporto tra memoria implicita ed esplicita può spiegarsi con un famoso studio degli anni ’70 sul paziente H.M. che non poteva ricordare ciò che gli succedeva a causa di una lesione bilaterale all’ippocampo.

Il medico lo salutò un giorno stringendogli la mano con uno spillo nascosto, provocandogli dolore.

Il giorno dopo, il paziente si rifiutò di dargli la mano, ma non seppe spiegare il perché.

Questo dimostrò che la memoria dichiarativa, pur collaborando con quella implicita, ne è comunque separata anatomicamente.

Ipotalamo

L’ipotalamo è situato sotto al talamo (diencefalo), a cui è anatomicamente collegato, ed è composto da un insieme di nuclei che si organizzano come ponte di comunicazione tra il sistema nervoso e quello endocrino.

L’ipotalamo manda le informazioni del sistema nervoso alla neuroipofisi, che vengono poi trasmesse alla sua componente ghiandolare, che secerne gli ormoni tropici che attivano il comportamento ghiandolare del nostro corpo (il famoso ASSE IPOTALAMO – IPOFISI – SURRENE)

In altre parole, il suo ruolo è quello di convertire i processi elettrici del cervello in secrezioni ormonali tramite l’ipofisi anteriore (adenoipofisi), p.e.:

  • l’ormone follicolo stimolante stimola la prolattina per la riproduzione e l’allattamento. Dopo il parto, si verifica un’attivazione di ormoni che permettono alla madre di allattare. Il cucciolo, attaccandosi al seno, manda informazioni sensoriali al sistema nervoso della madre, informando il sistema endocrino che c’è bisogno di continuare a produrre latte. In assenza di questo stimolo, la produzione verrà inibita.
  • l’ormone adenocorticotropo (ACTH), stimola la produzione di cortisolo, ormone dello stress.

Quando l’ipotalamo non lavora più a causa di una lesione, viene meno la relazione tra stimoli nervosi e attivazione endocrina: ciò significa che il paziente lesionato all’ipotalamo non smette di sudare durante l’attività fisica, perché il sistema ghiandolare è funzionante, ma non suda quando riceve stimoli di paura, perché lo stimolo nervoso senza l’ipotalamo non può raggiungere l’attivazione fisiologica delle strutture endocrine.

La lobotomia transorbitale

Una delle pratiche mediche più discusse della storia, ormai completamente abbandonata, è la lobotomia. Eppure questa tecnica chirurgica ha goduto di un grande successo e diffusione fino a tempi relativamente recenti.

La lobotomia è una procedura neurochirurgica che consiste nel tagliare le connessioni della corteccia prefrontale, la parte anteriore dei lobi frontali del cervello.

Introdotta nel 1935, ebbe un’inaspettata fortuna per più di vent’anni. Veniva utilizzata per ridare la pace agli animi tormentati, agli schizofrenici incurabili, e agli psicotici all’ultimo stadio.

Nella lobotomia transorbitale così come la praticava Freeman, al soggetto veniva sollevata la palpebra superiore dell’occhio; il punteruolo (chiamato orbitoclast) veniva martellato fino a rompere il sottile strato osseo sopra l’occhio, e inserito dunque nel cervello.

Per capire l’impatto che ebbe l’operazione della lobotomia nel mondo occidentale possiamo citare alcuni numeri:

  • Negli Stati Uniti furono operate circa 40.000 persone
  • In Inghilterra vennero operate 17.000 persone
  • In Norvegia, Finlandia e Svezia furono operate circa 9.300 persone

I danni collaterali della lobotomia erano spesso evidenti: i pazienti molte volte rimanevano in stato semi-vegetativo, o mostravano evidenti problemi di linguaggio – non di rado rimanevano disabili per tutta la vita.

Certamente la lobotomia era efficace per facilitare la cura dei pazienti più violenti: all’epoca, inoltre, i farmaci per malattie di tipo psichiatrico erano ancora agli albori. Per mettere maggiormente questa pratica nel contesto di quegli anni, bisogna ricordare che non si trattava dell’unica terapia radicale e invasiva in voga nella prima metà del XX secolo: elettroshock, shock da insulina, terapia malarica, coma indotto da barbiturici, shock cardiaci… i medici, all’epoca, non ci andavano certo per il sottile.

Nel 1950 l’URSS vietò la pratica, bollandola come contraria ai diritti umanitari, perché “trasforma un malato di mente in un idiota”. Negli anni ’70 la lobotomia lentamente cessò di essere utilizzata, anche se alcuni casi si segnalano fino agli anni ’80.

Curiosità: L’inventore della Lobotomia, António Egas Moniz dell’Università di Lisbona, vinse il Nobel nel 1949 ma venne ucciso da un suo paziente

La Lobotomia e Shutter Island

Shutter Island si presenta allo sguardo dello spettatore come un viaggio nei gironi infernali della mente umana, con la malattia mentale, gli omicidi e persino richiami all’orrore dell’olocausto della Seconda Guerra Mondiale.

Senza voler fare spoiler, Shutter Island è soprattutto il percorso di un uomo che deve riappropriarsi della propria vita. E sebbene questo spesso significhi scoprire se stesso e crescere, nel caso di Shutter Island la presa di consapevolezza passa attraverso l’accettazione dei propri errori, del proprio egoismo e di come le proprie mani siano sporche di sangue.

In quegli anni (il film e il libro sono ambientati nel 1954) la lobotomia era all’apice della sua massima espressione, e infatti, senza fare spoiler, sarà proprio la lobotomia a segnare il bivio catartico di tutto il film. Non dico altro! (buona visione)

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