Imparare è un gioco di squadra tra neuroni, nuova luce sui processi cognitivi: lo studio
Si aprono nuove strade sia per la neuroscienza che per l’intelligenza artificiale, con potenziali ricadute su salute, educazione e tecnologia.
Uno studio recente pubblicato sulla rivista Science ha svelato il meccanismo che permette al cervello di imparare, rivelando che durante l’apprendimento ogni neurone nel cervello segue contemporaneamente più regole per fare spazio a nuove informazioni. Questo contraddice l’idea precedente secondo cui il cervello utilizzerebbe un’unica regola per memorizzare nuove capacità o informazioni.
Lo studio americano sui topi
La ricerca, condotta da un team dell’Università della California a San Diego su topi, ha utilizzato tecniche di visualizzazione cerebrale per monitorare l’attività neuronale durante compiti di apprendimento.
La plasticità sinaptica
I risultati hanno mostrato che i neuroni rafforzano alcune sinapsi (le connessioni tra cellule nervose) e indeboliscono altre in modo simultaneo, in un processo noto come “plasticità sinaptica”.
Questo “gioco di squadra” tra cellule cerebrali permette di adattare e memorizzare le nuove informazioni in modo più flessibile e complesso rispetto a quanto si pensasse.
Leggi anche: Joe Biden affetto da cancro alla prostata: la terapia ormonale come possibile salvezza
La dopamina motore chiave dell’apprendimento
In parallelo, un altro studio pubblicato su Nature, ha approfondito il ruolo della dopamina, un neurotrasmettitore fondamentale nell’apprendimento comportamentale naturale. Monitorando i fringuelli zebra durante l’apprendimento del canto, i ricercatori hanno osservato che la dopamina aumenta quando l’animale produce suoni più corretti e diminuisce quando si discosta dal modello adulto. Questo sistema di rinforzo positivo guida il perfezionamento dei comportamenti attraverso tentativi ed errori, confermando che la dopamina è un motore chiave dell’apprendimento.
Le nuove prospettive
Queste scoperte hanno importanti implicazioni:
– Offrono nuove prospettive per comprendere e trattare disturbi neurologici e psichiatrici legati alla disfunzione sinaptica, come autismo, Alzheimer, dipendenze e disturbo da stress post-traumatico.
– Possono ispirare lo sviluppo di sistemi di intelligenza artificiale più efficienti e simili al cervello umano, grazie alla comprensione dei meccanismi neurali multipli e del ruolo della dopamina nel rinforzo dell’apprendimento.
– Aiutano a spiegare come il cervello integra molteplici segnali e strategie per apprendere in modo dinamico e adattivo, superando modelli semplificati precedenti.
In sintesi, l’apprendimento è un processo complesso e dinamico in cui i neuroni adottano simultaneamente diverse regole per modificare le sinapsi, mentre la dopamina agisce come un segnale di rinforzo che guida il perfezionamento dei comportamenti efficaci. Questi studi aprono nuove strade sia per la neuroscienza che per l’intelligenza artificiale, con potenziali ricadute su salute, educazione e tecnologia.
