Cosa succede nel cervello quando si formano le abitudini?
Ci sono un milione di cose che facciamo ogni giorno senza pensare. Lavarci i denti, asciugarci i capelli dopo la doccia e sbloccare lo schermo del telefono in modo da poter controllare i nostri messaggi fanno tutti parte della nostra routine. Ma cosa succede nel cervello quando apprendiamo una nuova abitudine?
Qual è qualcosa che hai imparato a fare senza pensare? Potrebbe chiudere la porta dietro di te mentre esci, il che potrebbe portare al panico più tardi mentre ti chiedi se ti sei davvero ricordato di farlo.
Potrebbe essere la guida per andare al lavoro. Hai mai avuto quella strana esperienza di trovarti a destinazione senza ricordare completamente come ci sei arrivato? Sicuramente l'ho fatto, ed è tutto grazie alla fidata modalità autopilota del cervello.
Le abitudini guidano le nostre vite, tanto che a volte potremmo voler rompere l'abitudine, come si suol dire, e sperimentare qualcosa di nuovo.
Ma le abitudini sono uno strumento utile; quando facciamo qualcosa abbastanza volte, diventiamo bravi senza sforzo, motivo per cui Aristotele, secondo quanto riferito, credeva che "l'eccellenza [...] non è un atto ma un'abitudine".
Allora, che aspetto ha la formazione delle abitudini nel cervello? Come si comportano le nostre reti neurali quando apprendiamo qualcosa e la consolidiamo in un comportamento senza sforzo attraverso la ripetizione?
Queste sono le domande a cui Ann Graybiel e i suoi colleghi - del Massachusetts Institute of Technology di Chestnut Hill - si sono proposti di rispondere in un recente studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Biologia attuale.
Segnali neurali di "bookending"
Sebbene un'azione abituale sembri così semplice e senza sforzo, in realtà in genere comporta una serie di piccoli movimenti necessari, come sbloccare l'auto, entrarci, regolare gli specchietti, fissare la cintura di sicurezza e così via.
Questo complesso insieme di movimenti che equivalgono a un'azione di routine che eseguiamo inconsciamente è chiamato "chunking" e, sebbene sappiamo che esiste, il modo esatto in cui i "blocchi" si formano e si stabilizzano è rimasto finora misterioso.
Il nuovo studio ora suggerisce che alcune cellule cerebrali hanno il compito di "prenotare" i pezzi che corrispondono alle azioni abituali.
In un altro studio, Graybiel e il suo ex team hanno scoperto che lo striato, una regione del cervello precedentemente associata al processo decisionale, svolge anche un ruolo importante nell'acquisizione delle abitudini.
Lavorando con i topi, il team ha notato che i modelli di segnali trasmessi tra i neuroni nello striato si sono spostati mentre agli animali veniva insegnata una nuova sequenza di azioni - girare in una direzione a un segnale sonoro durante la navigazione in un labirinto - che poi si è evoluta in un'abitudine.
All'inizio del processo di apprendimento, i neuroni nella striata dei topi hanno emesso una serie continua di segnali, gli scienziati hanno visto, ma quando le azioni dei topi hanno iniziato a consolidarsi in movimenti abituali, i neuroni hanno sparato i loro segnali distintivi solo all'inizio e al fine dell'attività svolta.
Quando uno schema di segnalazione mette radici, spiegano Graybiel e colleghi, un'abitudine ha preso forma e romperla diventa un'impresa difficile.
Schemi cerebrali che indicano abitudini
Sebbene edificanti, i precedenti sforzi di Graybiel non hanno stabilito con certezza che i modelli di segnalazione osservati nel cervello fossero correlati alla formazione dell'abitudine. Potrebbero essere stati semplicemente i comandi motori che regolavano il comportamento di corsa dei topi.
Per confermare l'idea che i modelli corrispondessero al chunking associato alla formazione dell'abitudine, Graybiel e il suo attuale team hanno ideato una diversa serie di esperimenti. Nel nuovo studio, hanno deciso di insegnare ai topi a premere ripetutamente due leve in un ordine specifico.
I ricercatori hanno utilizzato il condizionamento della ricompensa per motivare gli animali. Se premevano le leve nella sequenza corretta veniva offerto loro latte al cioccolato.
Per garantire che non ci fossero dubbi sulla solidità dei risultati dell'esperimento - e che sarebbero stati in grado di identificare i modelli di attività cerebrale legati alla formazione dell'abitudine piuttosto che a qualsiasi altra cosa - gli scienziati hanno insegnato ai ratti sequenze diverse.
Abbastanza sicuro, una volta che gli animali avevano imparato a premere le leve nella sequenza stabilita dai loro addestratori, il team ha notato lo stesso schema di "bookending" nello striato: serie di neuroni avrebbero sparato segnali all'inizio e alla fine di un'attività, delimitando così un "pezzo".
"Penso", spiega Graybiel, "questo dimostra più o meno che lo sviluppo di schemi di bracketing serve a confezionare un comportamento che il cervello - e gli animali - considerano prezioso e degno di essere mantenuto nel loro repertorio".
"È davvero un segnale di alto livello che aiuta a rilasciare quell'abitudine, e pensiamo che il segnale finale dica che la routine è stata eseguita."
Ann Graybiel
Infine, il team ha anche notato la formazione di un altro modello di attività - complementare - in un gruppo di cellule cerebrali inibitorie chiamate "interneuroni" nello striato.
"Gli interneuroni", spiega l'autore principale dello studio Nuné Martiros, dell'Università di Harvard a Cambridge, MA, "sono stati attivati durante il periodo in cui i ratti erano nel mezzo dell'esecuzione della sequenza appresa".
Aggiunge che gli interneuroni "potrebbero forse impedire ai neuroni principali di avviare un'altra routine fino al termine di quella attuale".
"La scoperta di questa attività opposta da parte degli interneuroni", conclude Martiros, "ci avvicina anche di un passo alla comprensione di come i circuiti cerebrali possono effettivamente produrre questo modello di attività".
