Come fa il cervello a gestire aspettative e sorprese

Come fa il cervello a gestire aspettative e sorprese

24 aprile 2018

Un nuovo studio condotto con la tecnica di risonanza magnetica funzionale ha chiarito in che modo il
cervello gestisce le nostre aspettative su ciò che sta per accadere e il loro eventuale
aggiornamento, se vengono disattese: il mesencefalo risponde alla sorpresa e la corteccia
orbitofrontale aggiorna l’informazione(red)

da lescienze.it/news

La mente umana costruisce continuamente aspettative su ciò che sta per sperimentare. E continuamente
deve rivedere queste aspettative, per formarne di nuove. Un nuovo studio pubblicato su “Nature
Communications” da un gruppo di ricerca della Northwestern University ha ora individuato le aree
cerebrali in cui sono codificati tutti questi meccanismi. In sintesi, il mesencefalo, una parte del
tronco encefalico, risponde alla sorpresa, e la corteccia orbitofrontale aggiorna l’informazione.

“L’aggiornamento delle aspettative si ripete continuamente nella nostra vita quotidiana; può
succedere per esempio di portare nostro figlio al parco pensando di farlo giocare su un prato verde
e di scoprire che è ridotto a una distesa di fango: così registriamo l’informazione e la utilizziamo
come aspettativa per il giorno seguente”, ha spiegato Thorsten Kahnt, primo autore dello studio.
“Ogni qualvolta non c’è corrispondenza tra ciò che ci aspettiamo di sperimentare e ciò che
sperimentiamo effettivamente, il nostro cervello deve registrare l’errore e aggiornare le proprie
aspettative: questi cambiamenti sono fondamentali per prendere decisioni e ora sappiamo dove tutti
questi processi si svolgono all’interno del cervello”.

Nel corso della sperimentazione, gli autori hanno mostrato a un gruppo di volontari le immagini di
alcuni cibi dolci e salati associando un odore a ciascuna pietanza. Dopo una serie di associazioni
corrette, i partecipanti venivano sorpresi da un’immagine non corrispondente all’odore: per esempio,
la fotografia di una bistecca mentre sentivano un odore di caramello. Durante il test, gli autori
hanno sottoposto i volontari a scansioni di risonanza magnetica funzionale, una tecnica di imaging
che consente di evidenziare le aree cerebrali che si attivano mentre il soggetto è impegnato in un
compito.

I dati hanno mostrato che quando i volontari venivano sorpresi da un odore inatteso, s’incrementava
l’attività dei neuroni all’interno del mesencefalo. Inoltre, le scansioni di risonanza hanno
mostrato che l’attività della corteccia orbitofrontale codificava l’identità dell’odore atteso nel
momento stesso in cui veniva presentato lo stimolo visivo.

Kahnt e colleghi ritengono che questi errori d’identità siano codificati da neuroni di tipo
dopaminegico, che funzionano cioè con il neurotrasmettitore dopamina, perché da precedenti ricerche
è risultato che sono correlati alla codifica delle preferenze di un individuo. E un recente articolo
relativo a un esperimento simile condotto sui topi ha mostrato che sono proprio i neuroni
dopaminergici del mesencefalo a codificare gli errori nelle aspettative sull’identità degli oggetti.

www.nature.com/articles/s41467-018-04055-5