Quando osserviamo, ricordiamo, impariamo o decidiamo ci sembra che tutto avvenga semplicemente nel nostro pensiero, così come quando guardiamo pensiamo che tutto avvenga nei nostri occhi.

La scienza ha compreso da molto tempo in quali aree del cervello si trovano ad esempio le sedi della memoria, della parola, della vista e perfino della nostra personalità, ma le neuroscienze cognitive fanno un passo ulteriore: focalizzano lo studio non solo sulla biologia ma sulla comprensione di come diverse strutture e reti collaborino per permetterci di percepire, prestare attenzione, ricordare, comprendere, decidere, immaginare, vedere e agire.  

Che cos'è un processo cognitivo?

Ogni volta che ad esempio percepiamo, facciamo attenzione, usiamo la memoria, impariamo, parliamo, ragioniamo, immaginiamo, pianifichiamo o decidiamo stiamo attuando un processo cognitivo.

All’interno di uno studio neurocognitivo si potrebbe ad esempio cercare una risposta a domande come: come facciamo a riconoscere un volto? Come impariamo a suonare il pianoforte o una lingua straniera? Come prendiamo una decisione? Come facciamo a costruire un’immagine di noi stessi e del mondo che ci circonda?

Per molto tempo lo studio della mente e quello del cervello sono rimasti separati fino a quando all’inizio del ‘900 alcuni eventi per lo più casuali, hanno contribuito a spiegare che i processi mentali fossero legati al funzionamento cerebrale.

Gli studi su persone con lesioni cerebrali, ad esempio, ci hanno aiutato a comprendere che un danno in una determinata area del cervello può compromettere alcune capacità della mente ma lasciarne intatte altre, ad esempio, nel caso di un paziente si notò che dopo un intervento chirurgico per ridurre gravi crisi epilettiche, egli poteva conversare, ricordare parte della propria vita precedente, avere intatte alcune abilità ma la sua mente non riusciva più a ricordare gli eventi recenti.

Gli studi condotti da Brenda Milner e da altri ricercatori ci raccontano che esistono diversi sistemi di memoria, sostenuti da circuiti differenti, e che una persona può avere difficoltà in un sistema mantenendo intatti gli altri.

Questa scoperta ha portato le neuroscienze cognitive a riconoscere la memoria come un insieme articolato di processi e non più come una massa composta da zone con funzione indipendente.

Quando leggiamo ad esempio, entrano in gioco la vista, la lingua, l’attenzione, la memoria, il movimento, e quando riconosciamo una persona integriamo informazioni che riceviamo dagli occhi con ricordi, significati, emozioni e contesto.

Il cervello combina informazioni provenienti dai nostri cinque sensi con le nostre aspettative, con i ricordi, con i nostri pensieri e questo ci permette di orientarci rapidamente, ma questo significa che a volte quello che percepiamo non è una copia obiettiva della realtà, ma la realtà filtrata dai nostri occhi, ricordi, pensieri.

Ecco perché due persone possono trovarsi nella stessa situazione e notare aspetti diversi, attribuire significati differenti e reagire diversamente.

Ogni esperienza percettiva è influenzata dal modo in cui il cervello organizza le informazioni.

Gli studi di David Hubel e Torsten Wiesel sul sistema visivo ci hanno aiutato a comprendere che vedere non significa semplicemente ricevere immagini, ma elaborare alcune informazioni che riceviamo dagli stimoli attraverso sistemi specializzati e interconnessi.

In ogni momento della nostra vita siamo esposti a una quantità di informazioni superiore a quella che possiamo elaborare consapevolmente. 

Mentre leggiamo, possiamo sentire rumori, percepire la nostra posizione sulla sedia, ricevere messaggi e avere pensieri che si affacciano spontaneamente. Non prestiamo però la stessa attenzione a tutto: selezioniamo, spesso senza rendercene conto, quello che in quel momento diventa più importante per noi.

Mi accorgo di questo mentre lavoro al computer o leggo un libro.

Riesco a percepire la presenza nella stanza delle mie cagnoline perché sento il loro respiro (e il loro russare!) mentre dormono, e anche quando si allontanano attraverso il rumore delle zampette, o il rumore mentre bevono l’acqua dalla ciotola, ma non interrompo l’attenzione sul lavoro che sto facendo, ma se non sento il loro respiro, se non sento i rumori che collego a loro, mi interrompo e vado a cercarle.

E succede anche quando la luce della stanza comincia a calare. 

Senza orientare il mio pensiero verso la luminosità o l'ora, percepisco il cambiamento, e aggiusto la luminosità, senza pensarci, in modo quasi automatico.

Questo mi fa capire come percezione e attenzione lavorino insieme: il cervello riceve continuamente informazioni, ma non tutte arrivano alla nostra consapevolezza con la stessa intensità.

La nostra attenzione però non lavora sempre allo stesso modo, e non sempre percepisce tutti gli stimoli che “apparentemente” ignoriamo. 

La capacità di mantenere l’attenzione dipende da tanti fattori: dal compito, dalla motivazione, dalla fatica, dal sonno, dall’umore, dallo stress, dall’energia, dal cibo che mangiamo, dall’ambiente e dal livello di attivazione che abbiamo.

Le neuroscienze cognitive studiano questi meccanismi osservando il comportamento, l’attività cerebrale e il modo in cui l’attenzione si sposta tra stimoli, pensieri e obiettivi.  

Quando non riusciamo a completare un compito ad esempio, non stiamo necessariamente descrivendo una mancanza di volontà.  

Potremo essere stressati, stanchi, distratti da stimoli continui o impegnati in un compito che richiede più risorse di quelle che abbiamo in quel momento. 

Quante volte, dopo “averci dormito sopra" le cose ci sembrano più chiare e facili?

Anche la memoria non è solo un processo mentale ma è legato alla nostra storia, alle esperienze personali, e anche ricordare spesso è influenzato da fattori esterni: attenzione, emozioni, conoscenze precedenti, sonno e contesto, ad esempio.

Il sonno svolge un ruolo importantissimo nel consolidamento di quello che si impara. Durante il riposo, le informazioni acquisite vengono riorganizzate e integrate con le conoscenze precedenti. 

Imparare, quindi, non dipende soltanto dal tempo trascorso sui libri o dalla quantità di informazioni ricevute, ma anche dalle condizioni in cui il cervello può elaborarle e stabilizzarle.  

Ogni apprendimento lascia una traccia nel nostro sistema nervoso, e questo si riaggancia ad un concetto che amo particolarmente, quello di neuroplasticità o plasticità neuronale, ovvero la nostra capacità non solo di acquisire informazioni nuove ma anche di modificare la struttura del nostro cervello, il suo funzionamento e quindi le nostre risposte.

Un tempo si pensava che il cervello dopo i primi anni non cambiasse. 

Oggi, numerosi studi dicono il contrario. 

Certo, i cambiamenti dipendono dall’età, dalla salute, dalla storia personale, dalla qualità dell’esperienza, dalla ripetizione e dalle condizioni in cui avviene l’apprendimento, ma a qualsiasi età possiamo apprendere cose nuove, modificare abitudini, schemi di comportamento, etc.

La storia delle neuroscienze cognitive è il risultato del lavoro di moltissimi ricercatori che in tutto il mondo, instancabilmente continuano a studiare e ogni giorno fanno delle piccole enormi scoperte.

Non esiste ad oggi una spiegazione definitiva della mente, e forse è questo che mi affascina così tanto, studiare, imparare e sapere che non è “finita”. 

Che ogni questione apre una domanda, che nasce una risposta, che spesso quelle risposte vengono confutate e nascono nuove domande.  

Davanti a tutto questo provo una meraviglia enorme.

Possiamo osservare quello che accade, consapevolmente, distinguere i fatti dalle interpretazioni e considerare le condizioni che possono favorire un comportamento piuttosto che un altro, scegliere quale pensiero seguire, quale lasciare andare, e comprendere sempre meglio come funzioniamo.

Sono tutte cose che non facciamo o facciamo senza rendercene conto, ma se ci fermiamo un attimo, se comprendiamo come tutto funziona e tutto è connesso capiamo che progetto immenso e prezioso sia l’essere umano (allargando poi a tutti gli esseri viventi) e la vita e ci chiediamo, ancora una volta (finirò così tutti i miei articoli?) come sia possibile che qualcosa di così complicato e perfetto sia stato creato.