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Ricerche recenti cominciano a far luce su uno dei misteri più duraturi della mente umana: quando emerge la consapevolezza nei neonati?
Un nuovo studio di revisione della letteratura scientifica (review) sostiene che le prove convergenti indicano che la consapevolezza è probabilmente presente prima di quanto si pensasse, forse addirittura prima della nascita.
La review, pubblicata su Trends in Cognitive Sciences, ha esaminato le onde cerebrali, i comportamenti e i sensi che segnano l’inizio della consapevolezza negli adulti, dimostrando che alcuni segnali chiave sono attivi nei neonati o compaiono entro pochi mesi dalla nascita.
Le risposte cerebrali alle sorprese – che segnalano la consapevolezza negli adulti – erano rilevabili nei feti già a 24-26 settimane.
Gli autori hanno affermato che, nel complesso, i risultati suggeriscono che la coscienza potrebbe essere presente nella tarda gravidanza, ma che sono necessari ulteriori studi per svelare le origini dell’esperienza.
Guidato dal Dr. Tim Bayne della Monash University di Melbourne, Australia, il team internazionale di neuroscienziati e filosofi ha esaminato gli studi di imaging cerebrale infantile che si sostiene rilevino la consapevolezza e la distinguino dalla sua assenza.
La loro ricerca ha rivelato che i neonati hanno un senso visivo più immaturo di quello uditivo, sono consapevoli di un numero inferiore di elementi rispetto agli adulti e impiegano più tempo a comprendere gli stimoli visivi. Ma i bambini piccoli sono in grado di elaborare informazioni diverse, come i suoni di lingue diverse, meglio degli individui più grandi.
Bayne e i suoi collaboratori hanno presentato le seguenti quattro linee di evidenza a sostegno della comparsa precoce della consapevolezza nei neonati:
1. Reti di connessioni cerebrali
Un tratto distintivo della coscienza è la capacità di elaborare e dare priorità agli stimoli che si presentano e di pianificare di conseguenza.
Una componente di questa capacità è la rete di modalità predefinita (DMN, acronimo di default mode network), un sistema di aree cerebrali associate al vagare della mente e alla coscienza, che è presente subito dopo la nascita.
La DMN è attiva quando le cose accadono intorno a una persona, ma questa sogna a occhi aperti invece di impegnarsi mentalmente con ciò che la circonda.
Ricerche passate hanno evidenziato un’attività marginale della DMN nei neonati, ma un esame più recente dei dati delle scansioni cerebrali ha mostrato che c’è molto di più.
Uno studio del 2022 ha scoperto che la DMN esiste insieme ad altri due meccanismi di coscienza: DAN (acronimo di dorsal attention network [rete dorsale dell’attenzione]) ed ECN (acronimo di executive control network [rete di controllo esecutivo]). Il DAN è il “sistema di priorità” del cervello che assegna l’attenzione o l’importanza agli eventi e alle cose che ci circondano, mentre l’ECN ci aiuta a pianificare, monitorare e raggiungere gli obiettivi.
Bayne ha scritto che l’esistenza di queste reti indica che “i circuiti neurali associati alla consapevolezza potrebbero essere già presenti alla nascita”.
2. Meccanismi di attenzione
Sebbene l’attenzione e la coscienza non siano la stessa cosa, la seconda non esisterebbe senza la prima.
I bambini sviluppano l’attenzione dall’alto verso il basso o volontaria – la capacità di seguire le cose o gli eventi di interesse – tra i 3 e i 6 mesi. Ma la varietà involontaria dal basso verso l’alto – per esempio, in risposta a uno spavento o a un contatto fisico – è evidente dai movimenti oculari dei bambini alla nascita.
Se la consapevolezza richiede un’attenzione dal basso verso l’alto, allora la consapevolezza potrebbe emergere già alla nascita, sostiene Bayne.
3. Combinazione di segnali sensoriali
Conosciuta anche come “integrazione multisensoriale“, la combinazione di impulsi sensoriali implica la comprensione della connessione tra due o più stimoli di tipo diverso, ad esempio le parole pronunciate (suoni) e i movimenti delle labbra (immagini).
Mentre l’integrazione multisensoriale che avviene inconsciamente è limitata, una forma avanzata di questo tipo di elaborazione mentale si verifica nei bambini molto piccoli. Ciò suggerisce che la consapevolezza si sviluppa non oltre i 4-5 mesi circa.
4. Il paradigma locale-globale
Il termine “locale-globale” si riferisce alla percezione di oggetti o eventi complessi, in particolare se un individuo vede prima i dettagli o il quadro generale.
La capacità di passare dal locale (i dettagli) al globale (il quadro generale) a seconda della situazione è un segno di consapevolezza.
Un primo studio ha scoperto questa capacità a 3 mesi, mentre documenti più recenti la riportano alla nascita e nei feti di oltre 35 settimane.
Gli autori hanno osservato che, sebbene i segni di coscienza appaiano prima di quanto ritenuto in precedenza, fattori come la nascita prematura potrebbero influenzare la tempistica di questa tappa dello sviluppo.
Prove dell’emergere precoce dell’autoconsapevolezza corporea
Le prove dello sviluppo della consapevolezza nella prima infanzia si basano su segni, biomarcatori e comportamenti osservabili o misurabili dall’esterno.
Tuttavia, la consapevolezza può svilupparsi molto prima della nascita, anche prima delle 35 settimane di età gestazionale, attraverso la consapevolezza del nascituro e le sue reazioni agli eventi all’interno del suo corpo.
Bayne usa l’analogia degli adulti che galleggiano in vasche di deprivazione sensoriale che simulano un utero. Mentre vi sono dentro, gli adulti provano una maggiore consapevolezza di sé nonostante o forse proprio a causa dell’assenza di stimoli esterni.
L’evoluzione della consapevolezza riguarda soprattutto l’espansione della percezione, ovvero il riconoscimento e la risposta appropriata a una più ampia varietà di esperienze. Ma si verifica anche un “restringimento percettivo”, in cui tra l’altro i neonati perdono alcune capacità discriminatorie.
Ad esempio, a 6-10 mesi, la maggior parte dei bambini che vivono in case anglofone è in grado di distinguere le consonanti hindi. Ma perdono questa capacità dopo i 10 mesi.
Il restringimento percettivo si verifica anche nel riconoscimento facciale, dove i bambini di 3 mesi riconoscono persone di altre razze, ma perdono gran parte di questa capacità entro i 9 mesi.
Metodi emergenti per la valutazione della consapevolezza
Come e quando nasce la consapevolezza rimane un mistero, ma i metodi sviluppati per studiare la consapevolezza negli animali e negli individui con lesioni cerebrali stanno fornendo indizi.
I progressi dipenderanno da nuovi modi di utilizzare le tecniche di imaging cerebrale esistenti e di analizzarne i dati.
I recenti sviluppi della magnetoencefalografia (MEG) – un metodo di imaging che studia l’attività cerebrale attraverso i campi magnetici derivanti dall’attività elettrica del cervello – sono uno dei metodi.
La risonanza magnetica funzionale (fMRI, acronimo di functional magnetic resonance imaging), un derivato della risonanza magnetica per immagini utilizzata per rilevare il cancro e altre anomalie all’interno del corpo, è un altro.
Entrambi i metodi mostrano quali aree del cervello sono coinvolte nelle risposte agli stimoli. Vengono utilizzati sia per diagnosticare le irregolarità che per stabilire le connessioni cerebrali normalmente funzionanti.
Ma entrambi hanno dei difetti: la MEG identifica solo grossolanamente quali aree del cervello sono coinvolte in una risposta, mentre la fMRI non è in grado di individuare con precisione il momento in cui si verifica una risposta.
Un’ulteriore tecnica di misurazione dell’attività cerebrale basata sull’imaging, l’indice di complessità perturbativa (PCI, acronimo di perturbational complexity index), originariamente sviluppata per rilevare la consapevolezza in individui non responsivi, potrebbe risolvere le limitazioni temporali e spaziali di MEG e fMRI.
Il PCI consiste nello stimolare magneticamente il cervello e nel calcolare la complessità della risposta nel tempo e nelle diverse regioni cerebrali.
Si sostiene che il PCI possa dare una risposta sì/no all’esistenza della consapevolezza. Il PCI si differenzia dall’imaging convenzionale, che misura l’attività cerebrale in corso, per la sua capacità di quantificare la capacità del cervello di sostenere interazioni interne complesse.
Ma c’è un problema: poiché non si conoscono tutti i suoi effetti sul cervello in via di sviluppo, la stimolazione magnetica del cervello nei neonati non è etica, a meno che non sia necessaria dal punto di vista medico.
Tuttavia, in uno studio del giugno 2023, Bayne e i suoi coautori hanno proposto una versione “sensoriale” del PCI, che utilizza stimoli più sicuri e familiari – vista, suoni o odori – piuttosto che la stimolazione magnetica.
Domande senza risposta
Bayne ha concluso la sua analisi con un elenco di domande irrisolte:
- Il passaggio dall’inconsapevolezza alla consapevolezza avviene improvvisamente o la consapevolezza emerge a poco a poco? È possibile che aspetti diversi della consapevolezza, come il prendere coscienza di eventi all’interno e all’esterno del corpo, diventino evidenti in momenti diversi?
- Esistono stati intermedi tra la consapevolezza e l’inconsapevolezza?
- Possiamo generalizzare dagli adulti ai bambini, date le differenze funzionali e di sviluppo tra adulti e bambini o feti?
- I neonati o i feti sognano e, se sì, cosa sognano?