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Sogni, cervello generativo e creatività


Massimo Scanziani e Yuta Senzai

Per molti secoli i sogni sono stati un mistero. Un mondo dentro il cervello che mi ha sempre affascinato. Anche per esperienze personali. Quando anni fa intervistai lo psichiatra e neuroscienziato John Allan Hobson all’indomani dell’uscita suo bellissimo The Dreaming Brain (in italiano La macchina dei sogni, Giunti)che acquistai a New York appena uscito, mi resi ulteriormente conto che la ricerca sul sogno era a una svolta epocale. Grazie alle moderne tecnologie di visualizzazione del cervello in attività si sarebbe finalmente potuto indagare, con metodi scientifici, quel mistero vecchio di secoli, se non di millenni.

L’anno prossimo saranno passati giusto settant’anni da quando, nel 1953, Eugene Aserinsky e quello che allora era ancora uno studente e oggi è considerato l’iniziatore degli studi scientifici sul sonno,  Nathaniel Kleitman, scoprirono che i movimenti oculari rapidi sotto le palpebre chiuse erano associati alle fasi in cui il cervello sogna, le famosi fasi Rem (da “rapid eye movement”). Il concomitante studio di queste fasi del sonno Rem e non-Rem grazie all’unico mezzo allora disponibile, l’elettroencefalogramma (EEG) che registra l’attività elettrica del cervello, permise di delineare i vari stadi del sonno. La scoperta delle fasi Rem è fondamentale non solo per la ricerca sul sonno ma, come si sta dimostrando, anche per lo studio complessivo del cervello. La nota curiosa e paradossale è che molti ricercatori hanno negato l’importanza delle fasi Rem, considerandole alla stregua di azioni casuali, forse per mantenere le palpebre lubrificate.

Ma cosa avviene nel cervello durante questi movimenti rapidi degli occhi associati alle esperienze oniriche? Sono davvero casuali seppure associate ai sogni? Già da anni si era ipotizzato che i movimenti degli occhi seguissero le scene allucinatorie del sogno. Ma non c’era mai stata una dimostrazione scientifica di questa presunta attività percettiva-cognitiva. In una recente ricerca sperimentale, con tecnologie di ultima generazione, da parte di Yuta Senzai e Massimo Scanziani del Dipartimento di Fisiologia e dell’Howard Hughes Medical Institute Università della California, San Francisco, si sono potute osservare le cellule della “direzione della testa” (le cosiddette “place cells”) nel cervello dei topi che sperimentano anche il sonno Rem. Queste cellule agiscono come una bussola e la loro attività mostra ai ricercatori in quale direzione il topo percepisce se stesso come direzione.

Il team ha registrato simultaneamente i dati da queste cellule sulle percezioni di direzione del topo monitorando i suoi movimenti oculari. Confrontandoli, hanno scoperto che la direzione dei movimenti oculari e della “bussola interna” al cervello del topo erano allineati con precisione durante il sonno Rem, proprio come quando il topo è sveglio e si muove. Inoltre Il team di Scanziani ha scoperto che le stesse, molteplici  parti del cervello interessate si coordinano sia durante il sogno che durante la veglia, dando credito all’idea che i sogni sono un modo per integrare le informazioni raccolte durante il giorno.

Il sogno è alla base della creatività?

Si tratta di una ulteriore dimostrazione del fatto che, durante il sogno, il nostro cervello riorganizza le memorie, sia del corpo che della mente, assembla elementi della vita quotidiana con altri totalmente inventati. E forse tutto ciò potrebbe essere alla base della creatività.

Quando diciamo che una certa arte o un certo cinema sono “onirici” e “visionari”, vedi ad esempio pittori come Hieronymus Bosch o Salvador Dalí, oppure registi come Fellini, Terry Gilliam o David Cronenberg, stiamo forse ipotizzando qualcosa che ha davvero un riscontro nel funzionamento complessivo del nostro cervello, sia durante la veglia che durante il sonno? Del resto è dimostrato anche per altre vie il fatto che staccarsi dalla realtà quotidiana, isolarsi dalle distrazioni del mondo circostante, e magari transitare in uno stato modificato di coscienza, possa favorire i processi creativi. Del resto, lo stesso John Allan Hobson, citato all’inizio, scrisse un intrigante saggio con lo storico dell’arte Hellmut Wohl, dal titolo piuttosto esplicito: Dagli angeli ai neuroni. L’arte e la nuova scienza dei sogni (Edizioni Mattioli 1885).

Ed è pure noto, dalle biografie di artisti, scienziati e musicisti, che certe intuizioni possano arrivare in sogno, oppure nelle fasi iniziai dell’addormentamento o del risveglio: nei cosiddetti stati ipnagogici e ipnopompici. Fu lo stesso chimico tedesco August Kekulé a narrare di avere scoperto, anzi “visto” come un serpente che si morde la coda (il mitico Uroboro), la formula di struttura del benzene; il giornalista ungherese Lazlo Biro che sogna una sfera intrisa di inchiostro che scorrendo sulla carta scrive e inventa la penna a sfera; il compositore Giuseppe Tartini che sogna il suo celebre “Trillo del diavolo”; Robert Louis Stevenson che sogna il fulcro del suo racconto “Lo strano caso del dottor Jekyll e del signor Hyde”, ma pure Mary Shelley col suo “Frankenstein”. E non è certo un caso che opere letterarie come queste, che intrigano sia la parte conscia che inconscia della nostra mente, rimangano come pietre miliari nel storia della letteratura e abbiano ispirato così tanti film, rappresentazioni teatrali, opere musicali e fumetti. L’ipotesi è che la mente creativa prosegua il proprio lavoro anche durante gli stati di sonno con sogno, assemblando memorie ed elementi insoliti, fino a quel momento inesistenti. Il sogno sarebbe dunque una sorta di laboratorio virtuale in cui mettere in campo cose nuove, soprattutto per cervelli abitualmente al lavoro nella produzione creativa durante la vita di veglia.

Massimo Scanziani, uno dei due autori della ricerca che citiamo qui, è dello stesso avviso riguardo i rapporti tra sogno e creatività, tanto che parla di “cervello generativo”. «Questo lavoro ci offre uno sguardo sui processi cognitivi in ​​corso nel cervello addormentato e allo stesso tempo risolve un enigma che ha suscitato la curiosità degli scienziati per decenni”», dice Scanziani. E ancora: «È importante capire come il cervello si aggiorna sulla base delle esperienze accumulate. Capire i meccanismi che ci consentono di coordinare così tante parti distinte del cervello durante il sonno ci darà un’idea di come quelle esperienze diventano parte dei nostri modelli individuali di cosa è il mondo e come funziona. Uno dei nostri punti di forza come esseri umani è questa capacità di combinare le nostre esperienze del mondo reale con altre cose che non esistono al momento attuale e potrebbero non esistere mai. Questa capacità generativa del nostro cervello è la base della nostra creatività».

Siamo partiti parlando del mistero dei sogni per approdare ad un altro, eterno dilemma: quello della creatività. Forse le ricerche presenti e future ci permetteranno di comprendere che sogno e creatività sono strettamente imparentati e magari che il mistero è unico. Sottolineo infine l’importanza del concetto di “cervello generativo”, differente da “cervello creativo”, di cui, ne sono certo, sentiremo ancora parlare.

A cognitive process occurring during sleep is revealed by rapid eye movements. Yuta Senzai, Massimo Scanziani. Science. 2022 Aug 26;377(6609):999-1004.

Vedi anche:

La telepatia che fece scoprire i ritmi cerebrali e l’EEG

Il cervello elettrico: intervista a Simone Rossi

Terapie psichedeliche e neuroplasticità


Giorgio Samorini

L’etnobotanico Giorgio Samorini, grande studioso di sostanze psicoattive, ha pubblicato tre anni fa, con Adriana D’Arienzo, medico anestesista e rianimatore, due documentatissimi volumi sulle “Terapie psichedeliche” (Shake Edizioni). E non passa giorno che non si aggiunga qualche nuova ricerca, qualche nuovo studio clinico sugli effetti terapeutici delle sostanze psichedeliche. Ne era consapevole anche Albert Hofmann, scopritore dell’LSD, che incontrai e intervistai molti anni fa durante un convegno a Rovereto, quando diceva che queste sostanze, messe al bando per il loro uso ludico di massa, sarebbero state riscoperte in seguito per i loro potenti effetti terapeutici. E così è stato, tanto che oggi si parla di “rinascimento psichedelico”, ovviamente riferito al loro uso in ambito terapeutico controllato. Ma magari lo stesso Samorini non sarà completamente d’accordo su questo.

Fatto ne sia, che una delle più recenti ricerche cliniche, pubblicata da  JAMA Psychiatry (mica un giornalucolo qualunque), ha evidenziato che la psilocibina (composto psichedelico contenuto nei funghi allucinogeni) può aiutare le persone con dipendenza da alcol ad astenersi dal bere. Secondo i risultati del più ampio studio condotto fino ad oggi su psilocibina e dipendenze, quasi la metà 95 adulti a cui era stata diagnosticata la dipendenza da alcol che hanno assunto il farmaco a base di psilocibina come parte di un programma terapeutico di 12 settimane, non ha toccato alcol più di otto mesi dopo. Come si spiega? In base alle ricerche di laboratorio,  David Yaden del Center for Psychedelic & Consciousness Research della Johns Hopkins University nel Maryland, reputa che le sostanze psichedeliche possono aumentare la neuroplasticità, la capacità del cervello di cambiare e adattarsi. E questo potrebbe spiegare perché le sostanze psichedeliche possono aiutare le persone a cambiare i loro comportamenti. Tutti temi di cui stiamo discutendo ormai da anni anche con Enzo Soresi, e chissà che non ne nasca qualche nuova pubblicazione, a quattro mani e due cervelli.

Percentage of Heavy Drinking Days Following Psilocybin-Assisted Psychotherapy vs Placebo in the Treatment of Adult Patients With Alcohol Use Disorder. A Randomized Clinical Trial. Michael P. Bogenschutz, MD; Stephen Ross, MD; Snehal Bhatt, MD; et al. JAMA Psychiatry. Published online August 24, 2022.

Pensare stanca (anche fisicamente)



“Ma che hai? Ti vedo distrutta”. “Sì, guarda, mi sono talmente arrovellata sui miei problemi che mi sento come se avessi caricato dei pesi per tutto il giorno…”. Capita, che ci si senta a questo modo, anche senza avere fatto nulla di particolarmente faticoso? Eccome se capita. Lo abbiamo sperimentato tutti. Ma è solo un fatto psicologico o c’è davvero qualche corrispondenza fisica? Secondo nuove ricerche sembra proprio che impegnarsi mentalmente per troppe ore lasci debilitati pure a livello fisico, con riscontri biologici specifici. Del resto abbiamo la controprova, proprio in questi giorni: impegnarci in una bella scarpinata sui monti o con delle belle nuotate al mare, pur necessitando di sforzo fisico, ci lascia più ritemprati che non una giornata sedentaria passata a pensare. E il motivo pare risiedere in quel composto biochimico chiamato glutammato che,  dopo ore e ore passate a pensare intensamente, si accumula nelle regioni della parte anteriore del cervello.

Il glutammato, un amminoacido presente anche in gran parte di ciò che mangiamo, in misura maggiore o minore, è un importante neurotrasmettitore del nostro cervello e del nostro sistema nervoso. Ma in eccesso può fare male. Tanto che vi sono alcuni farmaci per abbassarlo. Però non c’era mai stata la dimostrazione sperimentale che si potesse accumulare glutammato nel cervello eccedendo nel fare funzionare intensamente i neuroni. E sarebbe però interessante capire pure quale tipo di impegno cognitivo faccia accumulare glutammato e quindi farci sentire esausti. Dato che non tutto il pensare alla fin fine stanca.

Ma per tornare alla ricerca, guidata dallo psicologo e ricercatore Antonius Wiehler del francese Paris Brain Institute, essa si è focalizzata su una regione della parte anteriore e laterale del cervello chiamata corteccia prefrontale laterale, che molti lavori precedenti hanno dimostrato essere coinvolta in difficili compiti mentali.  Ebbene, in questa area cerebrale, attraverso una tecnica chiamata spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) che misura in modo non invasivo i livelli di varie sostanze chimiche nei tessuti viventi, i ricercatori hanno potuto misurati i livelli di otto diverse sostanze chimiche del cervello, incluso il glutammato, che è la principale sostanza chimica di attivazione tra i neuroni.

In che modo? Sottoponendo 40 persone a svolgere attività di memoria sdraiate in uno scanner MRS. Queste includevano la visualizzazione di sequenze di numeri che appaiono su uno schermo e l’indicazione se il numero corrente era lo stesso di quello precedente. Ventisei dei partecipanti hanno svolto una versione più difficile di questo compito, mentre agli altri 14 è stata assegnata una versione più semplice. Dopo aver completato i compiti di memoria per 6 ore, quelli che facevano la versione più difficile avevano aumentato i livelli di glutammato nella loro corteccia prefrontale laterale rispetto all’inizio dell’esperimento. In coloro che svolgono il compito più semplice, i livelli sono rimasti più o meno gli stessi. In tutti i partecipanti, non c’è stato alcun aumento nelle altre sette sostanze chimiche del cervello che sono state misurate.

Come commenta la giornalista medico Chiara Wilson su “New Scientist”: «Tra i partecipanti che svolgono i compiti più difficili, il loro livello di glutammato aumentava con la dilatazione delle pupille nei loro occhi, un’altra ampia misura della fatica. Coloro che hanno svolto il compito più semplice hanno riferito di sentirsi stanchi, ma non hanno avuto aumento del glutammato o dilatazione della pupilla. I ricercatori hanno anche studiato se l’affaticamento mentale ha influenzato il processo decisionale. Lo hanno fatto intervallando il compito di memoria con diversi esercizi, come quello in cui le persone sceglievano tra ricevere una somma di denaro immediatamente o un’altra in seguito. Poiché i partecipanti al compito più difficile si sentivano più stanchi e avevano un accumulo di glutammato, sono passati a opzioni che davano immediatamente una piccola ricompensa. Questo potrebbe essere un esempio di come evitare compiti mentali difficili, come calcolare quale scelta fare, per prevenire l’accumulo di livelli di glutammato potenzialmente dannosi». “Un modo per ridurre l’accumulo di glutammato è attivare meno la corteccia prefrontale laterale durante le scelte”, afferma Wiehler. “Se lo fai, scegli più spesso l’opzione allettante”.

Vi ricorda qualcosa delle vostre giornate? Tipo quando, dopo molte ore di lavoro al computer, migrate sui social o su altri siti piacevoli o di acquisti online? Oppure le ore trascorse a vedere la tv o una di quelle serie che vi appassionano? State disattivando la vostra corteccia prefrontale laterale. Cioè state accumulando meno glutammato nel cervello. Sempreché non abbiate mangiato troppi manicaretti della cucina cinese.

Antonius Wiehler, Francesca Branzoli, Isaac Adanyeguh, Fanny Mochel, Mathias Pessiglione, “ A neuro-metabolic account of why daylong cognitive work alters the control of economic decisions”, Current Biology, August 11, 2022.