1) Coscienza:la polemica tra Gray e Dennett

Negli studi neuroscientifici sulla coscienza la polemica tra D.Dennett e J.A.Gray (commenti su ‘The contents of consciousness: A neuropsychological conjecture’,di J.A.Gray,Behavioral and Brain Sciences,Vol. 18,Issue 4,Dicembre 1995) occupa un posto marginale che non merita.Forse così è stato perché quando avvenne il dominio delle teorie narrative/funzionaliste sulla coscienza era più schiacciante di oggi,e anche perchè ciò che per Gray era in primo piano e cioè l’attenzione alle differenze individuali di personalità e alla loro evoluzione, non aveva per Dennett e molti altri alcuna  rilevanza per gli studi sulla coscienza. Quella polemica fu anche la versione moderna di un vecchio conflitto tra la tradizione filosofica e psicologica dello strutturalismo europeo orientato allo studio degli elementi che costituiscono il cervello e la mente e quella del funzionalismo americano che preferiva sopratutto l’esame della operazioni adattive della mente nel suo ambiente.In particolare mentre l’approccio di  Dennett era il prodotto di un funzionalismo computazionale,la neuropsicologia di Gray discendeva da una tradizione di studi sulle differenze di personalità fortemente influenzata dalla riflessologia e neuropsicologia pavloviane, discipline che come noto si sono sempre considerate ‘scienza del comportamento’ e non hanno mai avuto grande simpatia per le teorie rappresentazionali della mente.

Gia allora l’approccio di maggiore successo nello studio della coscienza era il modello del Global Workspace (Bernard Baars,1988) che sembrava trovare in quello Narrativo/Interpretativo del Multiple Drafts Model (D.Dennett (1991) una delle sue migliori giusticazioni logiche e filosofiche.Il modello di Gray era invece parte  di un gruppo di teorie non ben integrate tra loro ma tutte  orientate alla definizione dei correlati neurali della coscienza (Crick, Koch,1990;Llinas,2001; Edelman, 1989; J.A.Gray, 1995; Damasio,1999; Panksepp, 1998).Il divario tra le due posizioni era solo in parte attenuata dalla comune sensibilità materialista ed evoluzionistica.

Nel suo documento del 1995 J.A.Gray affermava che qualsiasi teoria della coscienza avrebbe dovuto spiegare,1) come la coscienza s’è evoluta, 2) cos’è che gli conferisce valore ai fini della sopravvivenza (3) quali sono gli eventi cerebrali da cui nasce,e (4) come essa modifica il comportamento (per un neuropsicologo che ha rivoluzionato il modo di intendere i tratti di personalità è intuibile che il punto 4 doveva implicare anche l’evoluzione delle differenze individuali nel comportamento).

Il cuore della teoria di Gray sulla coscienza risiede nell’attività dei meccanismi di comparazione tra fenomeni reali e attesi dall’individuo nel corso del suo agire nell’ambiente verso obbiettivi,che impegnano in una ricorsività continua per il controllo del comportamento i circuiti  tra le aree frontali e il mesencefalo per il controllo del comportamento.

Gray situa il congegno biosociale del ‘comparatore’ nell’area del subiculum ippocampale,gli attrisce la funzione di mediatore nelle trasmissioni in entrata e uscita tra il Nucleo Talamico Anteroventrale e la Corteccia Interinale e di regolatore dei rapporti tra i tre sistemi dinamici interconnessi,addetti al controllo del comportamento (BIS,BAS,FFFS).Più precisamente lo scopo del Comparatore,che è una funzione di ‘vigilanza’ e controllo del BIS,sarebbe  quello di monitorare sia la presenza di premi o punizioni nell’ambiente,sia quello di calibrare il comportamento attraverso le computazioni inconsce,in base al programma motorio in atto.Queste sono:

1)acquisire informazioni per comporre uno ‘schizzo’ dello stato corrente delle cose percepite,

2)aggiungere informazioni concernenti il programma motorio in corso ,

3)usare informazioni immagazzinate in memoria per verificare le regolarità passate nel rapporto tra alcuni eventi stimolo e altri eventi stimolo (frutto dei processi di condizionamento classico)

4)usare informazioni della memoria per delineare regolarità passate relative a eventi stimolo conseguenti al comportamento (derivanti dai processi di condizionamento strumentale)

5)fare predizioni relative al prossimo stato della situazione,basandosi sull’insieme delle informazioni 1,2,3,4

6)comparare (attraverso il subiculum ippocampale) le predizioni fatte con l’attuale stato delle cose,

7)decidere se c’è concordanza o discordanza tra le predizioni e ciò che sta realmente accadendo,

8)procedere nel programma se viene rilevata una concordanza (ovvero azionare gli output del BAS e dare seguito al suo programma motorio in atto),

9)bloccare il programma del BAS se viene rilevata una discordanza (ma anche se qualcosa nella situazione presente è associata a una punizione o a una mancata ricompensa) e azionare gli output inibitori del BIS,

10)acquisire le dovute informazioni per chiarire le difficoltà che hanno interrotto il programma.

In questi automatismi inconsci si esprimono i differenti equilibri ereditari che esistono nei sistemi motivazionali degli individui:soggetti più attivati nel BIS (+ sensibili a punizioni e frustrazioni) o nel BAS(+ sensibili a premi e ricompense) possono mostrare rispettivamente una maggiore prontezza a percepire una situazione neutrale come punitiva o come ricompensante.

Secondo Gray e altri (vedi Torrubia e al.,2001),se le funzioni del comparatore ippocampale sono adeguate a descrivere queste importanti attività del cervello emotivo di animali e esseri umani,potrebbe essere la ‘porta d’ingresso’ (o la principale tra altre) per l’accesso alle funzioni cognitive superiori e ai fenomeni coscienti,anche se la comprensione di come poi sia possibile passare da questi dati grezzi dell’inconscio alle funzioni cognitive d’ordine superiore è ancora avvolta dal ‘mistero’ e occorrerà raccogliere ulteriori dati.

Con la solita ironia Dennett nel suo commento ‘accusava’ Gray di aver sottoposto l’ippocampo ad uno sfruttamento crudele:contestava al neuroscienziato che potesse avere una qualche utilità raccogliere una maggiore quantità di dati neurali e osservazioni scientifiche per venire a capo del ‘mistero’ della coscienza,e gli suggeriva di cambiare piuttosto direzione e combattere, come faceva lui l’inutile ‘misterianismo’ nascosto nella illusione che accumulando dati sul funzionamento neurale fosse possibile un giorno spiegare com’è che si diventa coscienti.

La mente e la coscienza per il filosofo americano non sono altro che facoltà fornite all’uomo dall’ampliamento e dalla fantastica complessità del suo cervello,facoltà che permisero l’istituzione di un dualismo funzionale tra il cervello che operava con i miliardi dei suoi meccanismi in parallelo e la mente che operava come una macchina virtuale seriale.La coscienza e i ‘qualia’ (le qualità soggettive delle esperienze coscienti) di cui Gray cercava di definire le basi neurofisiologiche,non esistevano dove lì cercava,ma altrove.

I due si conoscono e hanno scambi fugaci in occasione dei convegni di studio sulla coscienza.Dennett considera Gray un neuroscienziato ingenuo caduto nella trappola delle fantasie dei filosofi,mentre Gray vede nel sottrarre senso alla ricerca delle basi neurali della coscienza,l’operazione d’un filosofo burlone o di un folle.Nella polemica tra loro primeggiava il fantasma del grande Cartesio: Dennett riteneva Gray gravemente influenzato dal fantasma,anzi lo considerava un rappresentante esemplare di quelle che lui definisce le ambizioni di un moderno ‘materialismo cartesiano’.

Prima di passare alle ragioni di Dennett,vediamo in breve quelle del ‘materialista cartesiano’ Gray.

La neuropsicologia di Gray sui meccanismi della coscienza ha origine dagli studi sulle alterazioni della funzionalità cognitiva che si accompagnavano alla sindrome schizofrenica.

Dopo ricerche di neuropatologia e neurochimica su cervelli umani postmortem e studi clinici in soggetti affetti dalla sindrome,aveva proposto un modello (1991,1994) focalizzato sulla neurotrasmissione dopaminergica tra il sistema limbico e i gangli basali,con cui integrava  gli aspetti neurali e cognitivi della patologia. Sul piano anatomico l’ipotesi di Gray portava  l’attenzione sulle connessioni  che vanno dal sistema setto-ippocampale,tramite il Subiculum e l’Amigdala,verso  la proiezione dopaminergica ascendente nel Nucleo Accumbens e la loro interazione in funzione dei  meccanismi del sistema motorio.

E' noto che i livelli di Dopamina (DA) nel cervello e quello dei suoi  antagonisti (serotonina e noradrenalina),influiscono fortemente su personalità ed l'espressione del comportamento.Una carenza di DA rende la persona indecisa,bloccata,incapace di prendere decisioni o addirittura di muoversi,mentre un  eccesso la rende motivata, impulsiva, disinibita,persino irresponsabile e anche troppo avventurosa.In certi individui un eccesso di rilascio di DA nel Nucleo Accumbens (un importante sito cerebrale del BAS) e la sua conseguente disorganizzazione  può causare la schizofrenia.Gli effetti di tale disfunzione sono stati esaminati sperimentalmente da Gray attraverso il paradigma dell’Inibizione Latente (LI).

Si tratta di questo.Nel corso di un normale esercizio di condizionamento pavloviano se uno stimolo (es:un suono) è presentato dalle 20 alle 40 volte senza altre conseguenze (condizione di pre-esposizione),ed è poi improvvisamente usato come Stimolo Condizionato da associare a uno Stimolo Incondizionato (es:una scossa elettrica ai piedi del topo),questo Stimolo Condizionato Preesposto sviluppa una più debole associazione con lo Stimolo Incondizionato della scossa elettrica.Se tale associazione è misurata dalla forza della Risposta Condizionata che ne segue in confronto ad un altro Stimolo condizionato non preesposto,abbiamo la misura dell’LI.Detto sinteticamente l’LI misura la differenza tra le Risposte Condizionate evocate da Stimoli Preesposti e quelle evocate da Stimoli non Preesposti.

L’inibizione latente ‘disattivata’ della schizofrenia, ostacola le funzioni del meccanismo che dovrebbe confrontare le regolarità passate con i fenomeni percettivi presenti,ossia il comparatore del Subiculum Ippocampale.La relazione tra questa alterazione e la DA è provata da molte evidenze:per esempio una simile cancellazione dell’LI può essere provocata nei topi per mezzo di un rilascio eccessivo di dopamina nell’Accumbens (del BAS),e viceversa,può essere potenziata bloccando la trasmissione dopaminergica in questa struttura.L’LI è attenuata o annullata nei topi dalla somministrazione di un agonista indiretto della DA come l’amfetamina, mentre una vasta gamma di ‘bloccanti’ dei recettori dopaminici e altri farmaci con effetti antipsicotici la potenziano.

Fu a partire da questi fenomeni nei sintomi della schizofrenia che Gray formulò un'ipotesi neuropsicologica dei fenomeni di coscienza (1991,1998).

La teoria si basa su prove neuroanatomiche derivanti dall'esame di cervelli di soggetti schizofrenici (post mortem),nei quali si nota distintamente una alterazione patologica del proencefalo limbico.Altre prove neurochimiche si basano su esperienze di laboratorio con psicotomimetici o antipsicotici,che indicano una relazione tra la trasmissione dopaminergica alterata e i sintomi positivi della patologia.

Gli aspetti della disattivazione dell’LI nei sintomi positivi della schizofrenia sono descritti sui seguenti quattro livelli:

1)Una anomalia strutturale del cervello (la parte del preoecefalo limbico che interagisce con la formazione ipppocampale) determina

2)una anormalità funzionale nella neurochimica e più precisamente nella trasmissione  del sentiero dopaminergico ascendente,che diventando iperattiva

3)disgrega il processo cognitivo inconscio relativo all'integrazione  tra regolarità di esperienze passate e stimoli in arrivo dell’azione corrente per la ricognizione e l’apprendimento,

4)e ciò provoca i sintomi caratteristici della psicosi acuta.

Per i livelli 3° e 4° (che indicano una mancata integrazione tra i sistemi di controllo BIS/BAS) viene riproposta l’ipotesi generale di Hemsley (1994),che i sintomi psicotici derivino da un danneggiamento della specifica abilità ad usare regolarità immagazzinate in memoria per interpretare elementi del presente,secondo i seguenti passaggi.Dato il corrente programma motorio del soggetto,nel proencefalo limbico vengono usate regolarità di input precedenti (dei magazzini della memoria) per elaborare e predire in un decimo di secondo quello che dovrà essere il prossimo stato del contesto percettivo. Nell’istante successivo viene comparata tale predizione con l’attuale stato delle cose e il risultato dell'operazione di confronto viene trasmesso lungo la proiezioni che va dal subiculum (BIS) al nucleo accumbens (BAS) (queste-vedi sopra-sono  le operazioni 1-2-3-4 che fanno parte di ciò che è stato definito ‘il sistema del comparatore,Gray,1982,1991).Il 'messaggio' può essere di 'corrispondenza' oppure di 'non corrispondenza'. Se il nucleo accumbens riceve da Subiculum un  messaggio di ‘corrispondenza’ tra predizioni e percezioni attuali si metteranno in azione gli output per continuare il programma motorio,ma se riceve un messaggio di ‘non corrispondenza’ (o della presenza di  qualcosa di inatteso) il programma viene interrotto (come fa l'animale che alza la testa dalla preda che sta divorando dopo che ha sentito  un rumore o un odore insoliti).

Nella schizofrenia la disattivazione del normale input dal subiculum all’accumbens determina,sul piano psicologico,l’irruzione nello spazio della coscienza di eventi (apparentemente) indecifrabili e bizzarri solitamente irrilevanti nei soggetti normali,ma a cui il soggetto risponde come se fossero 'veri' e con efficacia causale.Questo perché il blocco dell’LI,diminuendo nell'individuo la capacità di elaborare correttamente tali stimoli  irrilevanti,finisce per attribuire efficacia causale a stimoli che solitamente l’individuo normale ignora,o perché a lui familiari o perché accaduti precedentemente senza essere seguiti da un evento significativo (SC pre-esposti) o perché l’evento significativo è già stato predetto da associazioni esistenti.Insomma con la disattivazione dell’LI si annulla l’influenza delle regolarità passate nella elaborazione  degli stimoli attuali ,e perciò  stimoli che potrebbero essere ignorati entrano 'nudi e crudi' nello spazio della coscienza alterandone  in modo paradossale  i contenuti.

Gray è consapevole di quanto sia problematico parlare di uno spazio di coscienza e dei suoi contenuti,perché ancora sono sconosciuti  sia i correlati fisici di tale esperienza,sia come fisicamente avvenga ciò che chiamiamo ‘elaborazione consapevole’.Si possono fare solo ipotesi e la sua è questa:i contenuti della coscienza sono una successione di output dal sistema del comparatore limbico.In termini neurali significa che gli output dal comparatore consistono in feedback al sistema sensorio corticale,che ,se il processo di comparazione è funzionante, nell’istante precedente (100 ms circa) ha già registrato dettagli del processo di paragone.Nella schizofrenia il superattivismo della proiezione Dopaminergica nell'Accumbens,ostacola questo processo e 'spinge' nello spazio della  coscienza (attraverso il Nucleo Talamico Reticolare e i relè sensori talamo corticali) parti del mondo percettivo che avrebbero dovuto ricevere soltanto una elaborazione automatica,se il blocco dell'LI non l'avesse  impedito.

Come faccia poi il processo di trasmissione dal comparatore ippocampale alle zone corticali a trasformarsi in una un’esperienza cosciente resta un enigma.Ma questo è  il problema centrale e irrisolto della coscienza (l'hard problem di D.Chalmers),come quello  di  come faccia il cervello a mettere insieme pezzi disparati di informazioni d’ogni genere fino a farne una scena percettiva integrata che in un cervello normale appare continua e coerente,mentre nella schizofrenia si manifesta in modi sconnessi e bizzarri.

Spingendosi oltre nello studio della coscienza Gray tenne ben presenti gli sconcertanti esperimenti di Benjamin Libet,che nel 1985  aveva dimostrato la strana tempistica  della coscienza rispetto alla volontà e all’azione.In pratica Libet aveva chiesto ad alcuni pazienti di sedersi davanti alle sue macchine di registrazione e piegare il polso quando loro volevano.Aveva applicato gli elettrodi al loro polso per individuare l’inizio del movimento volontario (con l’elettromiogramma),e altri sul loro cranio per misurare il ‘potenziale di prontezza’ con elettrodi elettroencefalografici (EEG).Cosa accadeva prima?La volontà consapevole (ossia la decisione di agire) o il potenziale di prontezza.Libet verificò che quest’ultimo cominciava pressappoco mezzo secondo prima dell’azione,mentre la decisione di agire la precedeva di un 1/5 di secondo (tempi notevolissimi sul piano neurologico!). Il fenomeno sorprese non poco la comunità scientifica,in molti cercarono di replicarlo e le misure furono confermate.

Sorprendente era che il ‘potenziale di prontezza’ all’azione iniziasse molto prima che la decisione di muovere il dito diventasse consapevole.Il nostro cervello (inconscio) era al corrente delle nostre decisioni prima che la nostra coscienza ne fosse informata.Tutto questo sembrava minare gli assunti fondamentali dell’intenzionalità volontaria,a cui tutti attribuiamo la causa del nostro agire.Era perciò logico domandarsi:a cosa serve la coscienza se arriva così in ritardo rispetto ai processi automatici inconsci.

Il cervello,notava Gray,molto prima di poter pervenire a una scena percettiva coerente e integrata ha già cominciato a lavorare;poco dopo che il primo organo di senso riceva stimoli dall’ambiente (in un tempo di 100/200 millisecondi) è già in grado di fare una perfetta analisi percettiva dei contesti,di estrarre significati,elaborare cognitivamente e organizzare risposte d’azione,avvalendosi solo di automatismi inconsci.Un tennista professionista ha già completato la risposta al servizio dell’avversario,prima di vedere la palla arrivare a rete (1994).In altre parole tutto il ‘collegamento’richiesto per la scoperta della palla in arrivo e l’organizzazione della risposta deve essere completato con successo molto prima di pervenire ad una percezione consapevole degli eventi.

Gli esperimenti di Libet erano una prova schiacciante contro il dualismo interazionista di Cartesio o di Popper-Eccles,gli unici a credere che l’Io cosciente possa dirigere  l’andamento delle sinapsi.Furono anche  un riferimento centrale nella polemica tra Gray e Dennett.

Il filosofo osservò che i risultati degli esperimenti di Libet potevano essere un buon consiglio per il neuroscienziato di cambiare strada e scegliere quella da lui stesso praticata riguardo alla coscienza.

Secondo Gray tuttavia dopo quei passi iniziali ‘in automatico’,qualcosa di fondamentale doveva invece accadere nel seguente periodo di altri 100/200 ms affinchè qualcosa si presentasse nella coscienza con una scena coerentemente definita nei molteplici aspetti multimodali. Era a questo punto che entrava in scena il sistema del comparatore subicolare,con i suoi output tendenti a delineare se le conseguenze dell’azione automatica stavano andando secondo i piani attesi in base alle previsioni.

In altre parole,dopo che il tennista professionista ha risposto in automatico al servizio dell’avversario,il risultato di questo passaggio nel programma è comparato (inconsciamente) con quello atteso (in base ai magazzini della memoria,a regolarità di esperienze passate premianti,ecc..);se viene rilevata una discordanza tra fenomeni reali e attesi,il controllo passa ai livelli superiori della coscienza consapevole che avvia una  rappresentazione ordinata del contesto,emotivamente colorata dai ‘qualia’ (gli aspetti soggettivi e intimi dell’esperienza) e anche dal linguaggio simbolico.I meccanismi fisici che permettono tale ‘prodigio’  non sono ancora spiegabili con le conoscenze che abbiamo,ma le operazioni del comparatore ippocampale possono almeno rispondere alle domande 1 e 2 con cui Gray apriva il suo documento (ossia,come è evoluta la coscienza e cos’è che gli conferisce valore ai fini della sopravvivenza).L’attività del comparatore subicolare opera come un rivelatore tardivo dell’errore,successivo al rilevamento delle conseguenze dell’azione automatica nell’ambiente e la sua funzione è quella di ‘ricalibrare’ i sistemi automatici per evitare in avvenire effetti indesiderati negli obbiettivi biosociali dell’organismo.

Per Gray,come la semantica delle proteine è stata la chiave per sbloccare i misteri dell’ereditarietà a partire dalla sintattica del cordone del DNA,nello stesso modo la semantica che specifica le caratteristiche dei modelli sintattici rilevati dal comparatore,potrebbe essere la chiave per dissolvere il mistero dell’intenzionalità e della coscienza

(continua)