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per una neurobiologia relazionale parte terza
per una neurobiologia relazionale
parte terza
Il modello di Gerald Edelman
la relazione corpo-mondo è inscritta nella struttura del s.n.
Il modello di Gerald Edelman
sésistema troncoen.ipot.elabora stimoli interni depositario “valori”
la relazione corpo-mondo è inscritta nella struttura del s.n.
Il valore
• sinonimo di “bisogno”• sostiene le tendenze innate all’azione (motivazioni)• definisce i limiti dell’adattività degli “oggetti” del
mondo con cui il corpo si relaziona• è il fondamento del “sé”, inteso come rappresentante del
versante corporeo del sistema “corpo-in-relazione-con-il-mondo”
Il “sé” nella teoria di Antonio Damasio
“a qualsiasi livello organizzativo della materia biologica, la vita si identifica nel mantenimento delle condizioni omeostatiche, cioè nel mantenimento della (relativa) stabilità interna rispetto alla variabilità esterna.
Il sé si identifica con i diversi livelli organizzativi che sostengono la stabilità interna”
Antonio Damasio
Il modello di Gerald Edelman
sésistema troncoen.ipot.elabora stimoli interni depositario “valori”
non-sé sistema talamocort. elabora stimoli esternidepositario “categorizzazione”
la relazione corpo-mondo è inscritta nella struttura del s.n.
La categorizzazione
• sinonimo di “percezione” (discriminazione-generalizzazione degli “oggetti” del mondo)
• sostiene i comportamenti• definisce le caratteristiche (sensomotorie) degli
“oggetti” del mondo con cui il corpo si relaziona• è il fondamento del “riconoscimento”, inteso come
rappresentante del versante ambientale del “corpo-in-relazione-con-il-mondo”
L’imprinting: un modello prototipico della relazione valore-categoria
• segnala l’esistenza di una tendenza innata a relazionarsi con il mondo all’interno di limiti spaziotemporali
• la tendenza è espressione del valore• l’oggetto è espressione della categorizzazione • la rappresentazione della relazione valore-categoria
(esperienza dipendente) organizza (memoria) il comportamento
Il rapporto valore-categoria: struttura ed organizzazione nei sistemi biologici
struttura (valore)
oggetto
rilevazionesensomotoria
memoria
corpo mondo
motivazionereti valore-rilevazione
categorizzazione
organizzazione
riconoscimento
Il modello di Gerald Edelman
sésistema troncoen.ipot.elabora stimoli interni depositario “valori”
non-sé sistema talamocort. elabora stimoli esternidepositario “categorizzazione”
organizzazione cerebrale
la relazione corpo-mondo è inscritta nella struttura del s.n.
funzione mentale(rappresentazione della relazione sé-non sè)
Il “darwinismo neurale”
• nel corso dello sviluppo embrionale il genoma determina l’invarianza specie-specifica delle diverse aree del s.n.c.
Il “darwinismo neurale”
• all’interno delle singole aree i neuroni presentano marcate variabilità microstrutturali dipendenti da fenomeni evolutivi casuali e dall’interazione microambientale
Il “darwinismo neurale”
• le diverse aree sono interconnesse da numerosi fasci di fibre bidirezionali, soprattutto a livello corticale
Il “darwinismo neurale”
• alla nascita, nelle singole aree deputate all’elaborazione di stimoli diversi, sono presenti, soprattutto a livello corticale, numerosi repertori varianti attinenti alla medesima funzione (degenerazione): “individui” di una “popolazione” (variazione 1)
repertori primari (variazione 1)
repertori primari (variazione 1)
Il “darwinismo neurale”
• sia per le caratteristiche anatomofisiologiche delle aree relative al “sé” e al “non sé”, sia per le caratteristiche fisiche degli stimoli interni e di quelli esterni, per intervalli di tempo brevi la variazione di attività del sistema coincide con la variazione di attività delle aree del “non sé”
stimoli interni
stimoli esterni
stimoli esterni
stimoli interni
Il “darwinismo neurale”
• la stimolazione ambientale sollecita un processo competitivo tra i repertori primari, formando i repertori secondari: “individui più adatti” (selezione 1)
stimoli esterni
stimoli esterni
stimoli interni
stimoli esterni
stimoli esterni
stimoli interni
repertori secondari (selezione)
stimoli esterni
stimoli esterni
stimoli interni
Il “darwinismo neurale”
• la formazione dei repertori secondari si accompagna ad una selezione della rete di interconnessione tra le varie aree del sistema, favorendo le componenti della rete relative a repertori sincronicamente stimolati (ereditarietà 1), intrinsecamente dotata di variabilità strutturale (variazione 2)
stimoli esterni
stimoli esterni
stimoli interni
stimoli esterni
stimoli esterni
stimoli interni
(ereditarietà1- variazione2)
repertori primarivariazione 1
organismo ambiente
dinamica selettiva nello sviluppo della struttura
selezione 1 repertori secondari
ereditarietà 1 rete interconnessione
rientro
Il “darwinismo neurale”
• Data l’intrinseca variazione strutturale della rete di interconnessione, l’arrivo di uno stimolo ad una singola area comporta l’attivazione dell’intera rete di interconnessione ad essa correlata (selezione 2)
• L’attivazione coincide con la formazione della memoria, sinonimo dell’organizzazione dell’intero sistema, da cui emerge la funzione del sistema (ereditarietà 2)
stimoli esterni stimoli interni
(selezione2)
stimoli esterni stimoli interni
(ereditarietà2)
rete interconnessione
variazione 2
organismo ambiente
dinamica selettiva nello sviluppo dell’organizzazione
selezione 2
attualità(struttura)
stimoli interni stimoli esterni
memoria(organizzazione)variazione 2
organismo ambiente
dinamica selettiva nello sviluppo dell’organizzazione
selezione 2
ereditarietà 2
attualità(struttura)
stimoli interni stimoli esterni
funzione
riconoscimento
Il rapporto valore-categoria: struttura ed organizzazione nei sistemi biologici
struttura (valore)
oggetto
rilevazionesensomotoria
memoria
corpo mondo
motivazionereti valore-rilevazione
categorizzazione
organizzazione
riconoscimento
Il “darwinismo neurale”
• Il processo è continuamente dinamico -all’interno dei limiti connessi alla neuroplasticità e alla variabilità ambientale-, in quanto la variabilità degli stimoli attuali rispetto agli stimoli del passato comporta la continua riorganizzazione del sistema
stimoli esterni stimoli interni
stimoli esterni stimoli interni
stimoli esterni stimoli interni
Il “darwinismo neurale”
• Un ulteriore elemento dinamico del sistema è costituito, per intervallo di tempo lunghi, dal cambiamento del valore in atto, che comporta cambiamento nel reclutamento mappe sensomotorie
stimoli esterni stimoli interni
stimoli esterni stimoli interni
Il “darwinismo neurale”
• nel corso di questo processo evolutivo, nelle aree relative al “non sé” si passa da reti di interconnessione fondate sull’associazione temporale degli stimoli (sincronia) a reti di interconnessione fondate sulla correlazione spaziale dell’attività (distribuzione): le aree del “non sé” attuano ora il “riconoscimento” dell’oggetto (categorizzazione) -discriminazione e generalizzazione dell’oggetto dallo sfondo-.
• l’organizzazione dell’intero sistema (“sé-non sé”) è l’espressione del tipo di relazione con l’ambiente maggiormente sollecitata dall’esperienza, per cui costituisce la memoria del sistema stesso
Il “darwinismo neurale”
• l’attività dell’intero sistema è scomponibile, quindi, in due processi distinti temporalmente (presente e passato) e funzionalmente (categorizzazione attuale e memoria valore-categoria)
• la categorizzazione attuale necessita della memoria per realizzarsi, tanto quanto la memoria necessita della categorizzazione attuale per stabilizzarsi.
• essendo l’esperienza attuale mai completamente identica a quella passata, la categorizzazione attuale subisce sempre una sorta di assimilazione alla memoria, tanto quanto la memoria subisce sempre una sorta di accomodamento alla categorizzazione attuale.
categorizzazione
funzione
memoria
assimilazioneaccomodamento
“presente ricordato”
“ricordo presentificato”
Il darwinismo neurale
cervello ambiente
sé non sè stimoli(variazione1) (selezione1)
reti correl. sé-non sè(ereditarietà1=variazione2)
(selezione2)categorizzazione
funzione
memoria
(ereditarietà2)
oggetti
Lo sviluppo delle funzioni
• la dinamica darwiniana è considerata invariante per qualsiasi tipo di funzione
• la comparsa di una nuova funzione è connessa alla comparsa (evoluzione) o alla maturazione (sviluppo) di una nuova struttura del s.n.c.
• le nuove strutture processano l’attività delle strutture sottostanti, tramite il rilievo di nessi combinatori tra le rappresentazioni della struttura sottostante
rappresentazioni funzione Cvariazione
sviluppo della gerarchia funzionale (direttrice bottom-up)
selezione
ereditarietà
nessi combinatori
rappresentazioni funzione B variazione
selezione
ereditarietà
nessi combinatori
rappresentazioni funzione Avariazione
etc.selezione
Lo sviluppo delle funzioni
• in questo processo, la memoria e la categorizzazione della funzione precedente costituiscono il “sé” e il “non sé” della funzione successiva
sé non sè
corr. sé-non sè
categ. A
memoria A
f. Acateg. B
memoria B
memoria C
categ. Cf. B
f. C
etc.
Costruzione delle funzioni cerebrali:dinamica bottom-up
Lo sviluppo delle funzioni
• in tal modo i valori, basicamente costituiti dai regolatori omeostatici delle funzioni vitali, assurgono a elementi relativi alla memoria della relazione con l’ambiente che ne consente la soddisfazione: i valori, cioè, tanto più quanto più la funzione è complessa, sono l’espressione dei processi di apprendimento connessi alla propria storia di sviluppo.
Lo sviluppo delle funzioni
• la rappresentazione propria della nuova funzione si fonda sulla costituzione di una rappresentazione relazionale emergente dai nessi combinatori (cfr. organizzazione sistema visivo) tra singoli elementi rappresentativi, relativi al corpo (“sé”) e al mondo (“non sé”) propri della funzione inferiore
Modello gerarchico del riconoscimento scrittura (Dehaene)
- V1 (bilat.): barre singolarmente orientate
- V2 (bilat.): combinazioni barre orientate (rilevatori elementari contorni)
- V3 (bilat.): combinazioni di rilevatori elementari contorni (forme semplici singole)
- V8 (bilat): combinazioni di forme semplici singole (A->a) (identità astratta forma)
- solco occip-temp sx: combinazioni di forme astratte (unione 2, 3 lettere)
- solco occip-temp sx: combinazioni di combinazioni (morfemi)
Lo sviluppo delle funzioni
• coevolutivamente al processo di costruzione bottom-up delle funzioni si realizza un processo di incapsulamento della funzione inferiore da parte di quelle superiori.
• in tal modo le funzioni superiori, che si fondano su quelle inferiori, ri-rappresentano l’attività di quelle inferiori.
sé non sè
corr. sé-non sè
categ. A
memoria A
f. Acateg. B
memoria B
memoria C
categ. Cf. B
f. C
etc.
Costruzione delle funzioni cerebrali:dinamica top-down
Lo sviluppo delle funzioni
• la ri-rappresentazione consente al sistema di effettuare, grazie alla sintesi propria della funzione superiore, una maggiore discriminazione dei componenti della relazione tra l’organismo e l’ambiente (tra “sè” e “non sé”) propri della funzione inferiore
• la discriminazione consente la modulazione della relazione propria della funzione inferiore grazie all’attività della funzione superiore
• ogni funzione, quindi, elabora irriflessivamente la relazione (sé-non sé) propria e elabora riflessivamente la relazione (se-non sé) della funzione inferiore (coscienza)
rappresentazioni funzione C
sviluppo della gerarchia funzionale (direttrice top-down)
nessi combinatori (disgiuntivi)
rappresentazioni funzione B
coscienza (di B)
nessi combinatori (disgiuntivi)
rappresentazioni funzione A
coscienza (di A)
etc.
stimoli esterni stimoli interni
rappresentazioneAfunzioneAcomportamentoA
stimoli esterni
stimoli interni
stimoli esterni
stimoli interni
rappresentazioneAfunzioneAcomportamentoA
rappresentazioneBfunzioneBcomportamentoB
rappresentazioneArif.funzioneArif.comportamentoArif.
Lo sviluppo delle funzioni
• l’attenzione di Edelman allo sviluppo e alla formazione della categorizzazione comporta che il modello elaborato è particolarmente orientato alla definizione delle componenti relative al “non sé” (mondo) rispetto a quello delle componenti relative al “sé” (corpo).
Costruzione evolutiva delle funzioni mentalisecondo Edelman
cat. percettiva
cat. concettuale
cat. verbale
attualità a memoria a
attualità b memoria b
attualità c memoria c
coscienza primaria(cosc. percettiva)
coscienza secondaria(cosc. concettuale)
Lo sviluppo delle funzioni
• il modello elaborato da Antonio Damasio si muove all’interno della medesima scenografia relazionale utilizzata da Edelman, ma pone particolare accento, per la comprensione della coscienza, al ruolo esercitato dalle componenti relative al “sé”.
“il problema della coscienza divenne per me meno oscuro quando iniziai a considerarla in funzione di due attori, l’organismo e l’oggetto, e della relazione tra essi. Delucidare la biologia della coscienza significa comprendere come il cervello riesca a costruire mappe di ciascuno dei due attori e della loro relazione”
Antonio Damasio
La coscienza nella teoria di Damasio
• La coscienza è “conoscenza di sé nell’atto di conoscere l’oggetto”
• Tre livelli organizzativi del “sé” e tre livelli di “coscienza”
Livelli organizzativi del “sé”
• Proto-sé: mappa lo stato dell’organismo (troncoencefalo, ipotalamo, insula, c. parietale mediale)
• Sé nucleare: mappa la relazione tra l’oggetto e i cambiamenti del proto-sé indotti dall’oggetto (c. del cingolo, talamo)
• Sé autobiografico: mappa la relazione tra l’oggetto e i cambiamenti del sé nucleare indotti dall’oggetto (c. frontotemporale)
Livelli organizzativi delle emozioni
• Emozioni di fondo: modificazioni indotte nel proto-sé dalla relazione con l’oggetto
• Emozioni primarie: modificazioni indotte nel sé nucleare dalla relazione con l’oggetto
• Emozioni secondarie: modificazioni indotte nel sé autobiografico dalla relazione con l’oggetto
Livelli organizzativi della coscienza
• Coscienza nucleare: consente di attribuire a sé le modificazioni indotte dall’oggetto
• Coscienza estesa: consente di estendere nel tempo le modificazioni di sé indotte dall’oggetto
• Coscienza morale (linguistica)
• per definire le diverse rappresentazioni della relazione sé-mondo veicolate dalle diverse funzioni mentali, è necessario individuare i diversi valori che le fondano
• poichè i valori sostengono diverse tendenze innate all’azione, la teoria edelmaniana può essere declinata all’interno delle teorie motivazionali dell’essere umano di marca evoluzionista
Funzioni mentali e motivazioni relazionali
