Il pappagallo come fa?

La corteccia cerebrale regola le funzioni cognitive di ordine superiore. Gli uccelli non hanno corteccia, eppure si scopre che alcune specie sanno svolgere comunque diversi compiti complessi. E noi che pensavamo di essere dei privilegiati.

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La ghiandaia occidentale è una specie di corvo bianco e blu. Quando la ghiandaia nasconde il cibo per l’inverno si ricorda dove e quando l’ha nascosto (memoria episodica), organizza i nascondigli per giorni successivi (pianificazione), finge indifferenza quando c’è qualche altro uccello nei dintorni che potrebbe scoprire dove è stato nascosto il cibo e rubarglielo (mentalizzazione). Se si accorge di essere stata scoperta aspetta (ritardo della gratificazione) che l’intruso se ne sia andato poi sposta il cibo in un altro nascondiglio.

Si tratta ovviamente di strategie furbissime e decisamente adattive. La ghiandaia, conservando in modo accorto il cibo che riesce a trovare, si garantisce una “dispensa” sufficiente per sopravvivere fino alla primavera successiva. Perché la strategia funzioni, è necessario che la ghiandaia sappia gestire ogni passaggio del suo piano, dalla ricerca del cibo e dei nascondigli fino al ritrovamento. E quando il piano A non basta bisogna ricorrere a trucchi e sotterfugi ed eventualmente avere a disposizione uno o più piani alternativi.

La revisione dei compiti a cui vengono sottoposti corvi e pappagalli pubblicata su Trends in Cognitive Sciences è sorprendente per varietà e complessità: questi uccelli, testati secondo le procedure standard a cui sono sottoposti i primati (permanenza dell’oggetto, ragionamento inferenziale, auto-riconoscimento allo specchio, apprendimento vocale), sarebbero infatti in grado di fornire prestazioni comparabili a quelle dei mammiferi. Che è sorprendente, appunto, dal momento che questo livello di specializzazione è tipica dell’uomo e dei primati e si è perfezionata con l’evoluzione. Uomini e primati che però hanno un cervello molto grande ed estremamente organizzato. Nel cervello umano l’informazione “sale” gradualmente di livello, e passa dall’elaborazione sensoriale pura all’integrazione tra più sensi, al confronto tra informazioni in ingresso e quelle già organizzate in memoria fino alle fasi più alte dell’elaborazione cognitiva e del “pensiero”. Per ciascuno di questi passaggi c’è una struttura cerebrale apposta che riceve un certo tipo di informazioni e le ricalcola, e ogni parte è essenziale ed integrata.

Negli uccelli no. A differenza dei mammiferi, gli uccelli non hanno corteccia cerebrale.

Non esistono “aree” ben disegnate sulla superficie della sostanza grigia né strati corticali che si occupino di ricevere, integrare “verticalmente” e rinviare il segnale. Tuttavia, è possibile riconoscere negli uccelli nuclei di neuroni che svolgono le medesime funzioni tipiche delle strutture corticali e subcorticali già conosciute nei modelli neuroanatomici perfezionati sui mammiferi. Lo standard attuale prevede, oltre alla presenza di amigdala striato ed ippocampo, la presenza di un’ampia area associativa (l’NCL, o nidopallio caudolaterale) in grado di svolgere le medesime funzioni della corteccia prefrontale pur con un’organizzazione completamente differente. L’NCL sarebbe infatti divisibile in sotto-nuclei, funzionalmente omologhi dei ai strati corticali tipici della PFC. Sarebbe inoltre nnervata di fibre dopaminergiche, come la PFC. Dotata di recettori D1 e capace di working memory, come la PFC.

La somiglianza tra NCL negli uccelli e PFC nei mammiferi sarebbe quindi il risultato di un processo di evoluzione convergente, che avrebbe portato organismi completamente differenti ad adottare strategie analoghe, pur disponendo di sistemi cerebrali fondalmentalmente differenti. Per ottenere risultati comparabili, il substrato anatomico si sarebbe plasmato nel tempo, finendo per adottare soluzioni comuni: una struttura in nuclei che però somiglia alla distribuzione corticale per livelli, canali di connessione “verticali” tra questi livelli del tutto analoghi all’organizzazione in colonne della corteccia. Questa ipotesi sembra ben risolta a livello macroscopico, ma la stessa revisione ammette l’assenza di evidenze sufficienti per confermare una simile analogia anche a livello neuronale.

 


Güntürkün, O., & Bugnyar, T. (2016). Cognition without Cortex. Trends in Cognitive Sciences, 20(4), 291-303. doi:10.1016/j.tics.2016.02.001
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(16)00042-5

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