Neuroscienze e Cervello
Il cervello impara da solo, rielaborando la propria funzionalità. Il cervello in realtà non è un
organo singolo, ma una serie di organi che si appoggiano uno sullaltro in ordine evolutivo, con
lultimo della serie che domina gli altri.
Redazione – Scienza e Conoscenza – 12/04/2021
Articolo tratto da Scienza e Conoscenza n. 76 – A cura di Elena Sanda Chira
Se venisse stesa su una superficie piana, risulterebbe larga circa 45 cm e lunga circa 60 cm. In
realtà questa struttura è a sua volta suddivisa in sei strati, ognuno dei quali ha uno spessore di
circa venticinque cellule.
Nel suo complesso la neocorteccia si compone di un numero di neuroni variabile tra i 10 e i 20
miliardi, meravigliosamente collegati tra loro grazie a innumerevoli interconnessioni, che
stabiliscono anche le necessarie connessioni tra la stessa neocorteccia con le porzioni inferiori
del cervello e con il resto del corpo.
Il cervello genera e conduce lincredibile complessità che caratterizza una forma di vita
intelligente, sulla base di processi che sono fondamentalmente computazionali, e che tuttavia non
assomigliano affatto a quelli eseguiti dal nostro PC o dal nostro Mac.
Il cervello impara da solo, sulla base delle sue stesse esperienze,
e radica le lezioni apprese sperimentando,
riconfigurando il suo stesso hardware.
Il cervello umano: un potenziale perpetuum mobile?
Per molti decenni si è continuato a supporre che la corteccia dovesse essere dotata di una sorta di
schema elettrico, in cui veniva descritto in modo preciso il ruolo specifico di ogni neurone, e di
ogni connessione tra 23 neuroni.
Ma era già ben chiaro che in realtà il cervello non poteva operare in base a uno schema di quel
tipo: cerano davvero tanti, troppi neuroni, e le loro innumerevoli interconnessioni sfuggivano alla
logica di ogni possibile schema.
In effetti dieci miliardi di cellule caratterizzate da un migliaio di interconnessioni luna
comportano lincredibile numero di diecimila miliardi di connessioni.
Inoltre era pressoché impossibile impostare la logica di una configurazione generale tra queste
connessioni, la maggior parte delle quali sembrava confusa e caotica; molte cellule neuroniche erano
sistematicamente ricollegate su se stesse, generando quelli che sicuramente dovevano essere dei
circuiti chiusi infiniti.
Il caso governa anche il nostro cervello Se anche ci fosse stato un progetto di qualche tipo,
lammontare di informazioni necessario per codificare uno schema talmente complesso avrebbe di gran
lunga superato le capacità informatiche del cervello stesso, per non parlare poi della capacità di
codificazione del DNA. E comunque, come poteva essere possibile assemblare fisicamente qualcosa del
genere, soprattutto a quel livello microscopico, in soli nove mesi?
La risposta, che costituisce una recente conquista scientifica, ha sorpreso un po tutti: in effetti
le connessioni del cervello sono in gran parte casuali.
Eppure, contrariamente a quanto il comune buon senso potrebbe suggerire, questo sistema casuale è in
grado di manifestare una forma dintelligenza. In effetti riesce a manifestare unintelligenza
superiore, anzi, per essere più precisi, un genere dintelligenza superiore, di gran lunga migliore
di quello che potrebbe essere generato sulla base di un progetto più definito.
È proprio grazie a questo guazzabuglio caotico che un pilota da combattimento riesce a manovrare il
suo caccia a velocità supersoniche.
In un sistema autoorganizzante lintelligenza risiede nell interscambio
Un sistema come quello del nostro cervello si autoorganizza, raggiungendo livelli sempre più
elevati, evolvendo continuamente la sua capacità di elaborazione dei dati. Unintelligenza globale
(e per globale potremmo persino intendere qualcosa che riguardi lintero pianeta) scaturisce dal
basso verso lalto, prendendo cioè spunto da interazioni meramente locali.
È un po come dire che la vera intelligenza, quella che guida leconomia americana, non è nelle mani
(o nelle teste) dei politicanti di Washington, ma è invece sparpagliata nelle conversazioni notturne
dei camionisti che si incontrano allautogrill, nelle domande dei clienti ai negozianti e nelle loro
pronte risposte, nelle chiacchierate amichevoli dei vicini, che discutono di affitti e di mutui.
Analogamente, lautentica intelligenza del cervello umano non risiede in qualche centrale o schema
di comando fissato nel DNA, ma nelle interazioni casuali di un neurone e dei suoi vicini (oppure
negli scambi a lunga distanza attraverso la rete cerebrale, che potrebbe essere equiparata al nostro
Internet).
Dal caos scaturisce lordine
Il processo funziona anche nellaltro senso. È evidente come lelemento fondamentale, il mattone
del sistema nervoso, sia un singolo nervo, ovvero un neurone.
Ma i neuroscienziati hanno a lungo insistito sul fatto che nelle forme di vita complesse del pianeta
questa è la più piccola unità capace di elaborare dati. Vedremo invece che nellambito di ogni
singolo neurone si palesa un complesso insieme di eventi computazionali, che possono analogamente
essere definiti relativamente intelligenti e che si servono dello stesso principio
dellautoaddestramento spontaneo che dirige lo sviluppo complessivo del cervello.
Dal microcosmo al macrocosmo e viceversa, ovvero dal più piccolo elemento nellambito della cellula
cerebrale umana che sia possibile studiare al funzionamento dellintera società umana, lordine
scaturisce dal caos sulla base dello stesso insieme di principi.
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