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Neuroni Specchio e Cooperative Learning

neuroniUn buon modo per incoraggiare un comportamento è quello di  agirlo.

Marianna Riello (Department of Neurology, University of Verona, Italy) - Settembre 2012


I neuroni specchio sono una specifica classe di neuroni scoperti solo recentemente. Attraverso esperimenti di neuroimmagine i ricercatori hanno potuto constatare che i medesimi neuroni attivati dall’esecutore durante l’azione vengono attivati anche nell’osservatore della medesima azione. Numerosi studi hanno confermato la specifica importanza di questo tipo di neuroni nei processi di imitazione e di apprendimento, nonché nel campo delle scienze sociali. Sembra infatti che il sistema a specchio rappresenti il substrato di un comportamento bio-sociale, ad un livello che precede il linguaggio, il quale definisce e orienta le relazioni inter-individuali. Da qui l’importanza delle implicazioni che tale sistema assume nei processi di apprendimento.

 

Evidenze neuroscientifiche in letteratura (Rizzolatti & Sinigaglia, 2010, 2006) riportano la presenza nel cervello di neuroni specchio che hanno la particolarità di scaricare (cioè produrre impulsi elettrici) sia quando compiamo una determinata azione sia quando ci limitiamo ad osservare il medesimo atto. I ricercatori, studiando l’attivazione corticale nelle scimmie che dovevano afferrare oggetti da una scatola, notarono incidentalmente che le stesse attivazioni cerebrali avvenivano quando le scimmie osservavano gli sperimentatori afferrare gli oggetti (Di Pellegrino et al. 1992). Numerosi studi con transcranial magnetic stimulation (TMS) e altre tecniche di immagine cerebrale come la risonanza magnetica funzionale (fMRI) hanno dimostrato che anche il sistema motorio degli umani è caratterizzato dal sistema a specchio il quale si attiva osservando le azioni motorie compiute da altri (Rizzolatto & Craighero, 2004). In particolare Iacoboni (2009) spiegando il contesto ideomotorio nel quale si traduce l’attività di tale sistema, afferma che quando un individuo vede l’azione di un altro egli stesso  ricrea la medesima azione e le conseguenze nella sua mente.
Questi neuroni specchio giocano un ruolo importantissimo nell’apprendimento di compiti motori che implicano la coordinazione visiva e manuale, nella possibile acquisizione delle abilità linguistiche e nel meccanismo che sottostà alle abilità sociali. 
Attualmente però la relazione tra i network dei neuroni specchio e compiti di cognizione sociale non è ancora chiara.
Le prospettive future ritengono che una ricerca approfondita potrebbe far luce sui problemi come l’autismo, inteso come conseguenza sintomatologica della disfunzione di tale processo. La maggioranza dei ricercatori sottolinea come il meccanismo dei neuroni specchio sia cruciale per i processi che sottintendono il riconoscimento emozionale e i più evoluti aspetti legati all’empatia (Vitale, European Science Foundation workshop, 2007).
La scoperta del sistema dei neuroni specchio assume particolare rilevanza rispetto all’apprendimento osservazionale (observational learning), nel senso che tale sistema potrebbe essere responsabile della nostra abilità di apprendere osservando e imitando gli altri (Van Gog et al., 2009). In parole semplici, gli stessi circuiti neuronali coinvolti nell’esecuzione di un’azione risponderebbero nello stesso modo durante l’osservazione di un terzo che esegue la stessa azione. È come se il sistema a specchio mediasse l’imitazione preparando il cervello per l’esecuzione della stessa azione (Buccino et al., 2004).  Sembrerebbe inoltre che il sistema dei neuroni specchio giochi un ruolo nella comprensione dell’azione inferendo le intenzioni legate alle azioni (Rizzolatti, 2005). Capire le azioni permetterebbe l’apprendimento, osservando non solo quello che un altro individuo sta facendo ma anche aiutando a comprendere perché la persona lo fa. Addirittura questa abilità si manifesterebbe già in età infantile dove i bambini sarebbero già capaci di capire le intenzioni. Lo studio di Gergely et al. (2002) mostra che i bambini, non necessariamente osservano e imitano le azioni motorie, ma sembrerebbero interpretare queste azioni in termini contestuali e propositivi, potendo di conseguenza scegliere un altro modo per raggiungere lo scopo prefisso (es. rational imitation).
Considerando tale background potremmo ipotizzare che il sistema dei neuroni specchio rappresenti una solida base neuroscientifica per lo studio di alcune procedure educative associate all’apprendimento. Recentemente infatti le possibili implicazioni del sistema a specchio trovano ampio e condiviso dibattito all’interno delle teorie sull’educazione. Ma quello che ci preme di più analizzare in questa sede è l’aspetto più strettamente correlato alle abilità sociali che giocano un ruolo fondamentale nel’ “cooperative learning” (Johnson & Johnson, 1987 e 1989). Inutile ribadire la già ampiamente documentata importanza dei neuroni specchio nel processo di imitazione; processo che è a sua volta implicato nel coinvolgimento attivo e dinamico dei membri di un gruppo di apprendimento cooperativo.
Gli aspetti cruciali riportati dalla letteratura e associati all’apprendimento cooperativo sono: l’interdipendenza, la responsabilità individuale, l’interazione faccia faccia, l’uso di abilità sociali e il monitoraggio del lavoro di gruppo. Tale apparato di azioni, in particolar modo quello che consiste nell’interazione e mediazione ai fini dell’apprendimento e dell’acquisizione di abilità sociali, potrebbe essere mediato dal sistema a specchio. La capacità di codificare istantaneamente queste azioni in termini "viscero-motori", renderebbe ogni individuo in grado di agire in base a un meccanismo neurale per ottenere quella che gli studiosi chiamano "partecipazione empatica".
Altre ricerche confermano l’importanza della predisposizione che il nostro cervello attua, attraverso questo tipo di neuroni, durante reazioni di competizione e di collaborazione con gli altri. Proprio perché nell’approccio cooperativo l’ascolto, il confronto e la discussione diventano vantaggio comune tanto più lo sviluppo di tali  capacità, auspicabilmente mediate dal sistema, rivela quanto il legame tra le due aree scientifiche sia indissolubile. Sia nell’apprendimento cooperativo che nel sistema a specchio l’elemento fondamentale risulta l’Altro, in quanto per giocare un ruolo di interdipendenza è necessario sapersi costruire le anticipazioni dell’Altro.
La prima implicazione che questa scoperta porta è che l’apprendimento passi direttamente attraverso l’esperienza dell’evento. In pratica lavorare in gruppo rappresenterebbe una modalità di apprendimento che si traduce attraverso la condivisione e l’ esperienza stessa degli stati e vissuti dell’altro.
I neuroni specchio sono altresì importanti perché possono migliorare le interazioni umane di base, tale sistema rappresenterebbe la base neuronale che sottostà alle abilità di interazione e non presenterebbe nessun altro vantaggio evolutivo se non quest’ultimo. Per sfruttare tale sistema infatti bisogna far parte di un setting sociale. Utilizzando appieno i neuroni specchio e sfruttando le loro potenzialità si potrebbe avere un impatto positivo sull’acquisizione di abilità sociali. Da qui il suggerimento di osservare le azioni degli altri e attuare tecniche di lavoro di gruppo che coinvolgano il più possibile l’azione,  come il gioco di ruolo ad esempio, così da dare modo ai partecipanti di vivere le stesse emozioni con livelli di energia maggiore (es. eccitazione, rabbia o frustrazione ecc…. )
L’istruzione diventerebbe un ambito fortemente legato al corretto funzionamento dei neuroni specchio, perché senza di essi non vi sarebbe alcuna base su cui costruire l’apprendimento. Non ci sono solo prove a conferma  del fatto che l’empatia sia collegata al sistema specchio, ma sembrerebbe che anche la comprensione, l’intuizione, i comportamenti sociali e le relazioni in generale si possono sviluppare da esso. Lo studio di questo substrato neurologico rappresenterebbe pertanto un importante passo avanti nel collegamento tra la psicologia, la pedagogia e la neurologia fornendo spunti per una futura sperimentazione di nuovi modi di insegnare e imparare “cooperando”.

Bibliografia
Buccino, G., Vogt, S., Ritzl, A., Fink, G., Zilles, K., Freund, H., et al. (2004). Neural circuits underlying imitation learning of hand actions: An event-related fMRI study. Neuron, vol. 42, pp. 323–334.
Di Pellegrino, G., Fadiga, L., Fogassi, L., Gallese, V., & Rizzolatti, G. (1992). Understanding motor events: A neurophysiological study. Experimental Brain Research, vol. 91, pp. 176–180.
Iacoboni, M. (2009). Imitation, empathy, and mirror neurons.  Annual Review Psychology. Vol. 60, pp. 653–670.
Johnson, D. W., Jonhson, R. T., (1987). Learning together and alone, Englewood Cliffs:NJ, Prentice-Hall
Johnson, D. W., & Johnson, R. T. (1989). Cooperation and competition: Theory and research. Edina: MN: Interaction Book Company
Kagan, S. (1994). Cooperative Learning. San Clemente, CA: Kagan Publishing.
Rizzolatti, G. (2005). The mirror neuron system and its function in humans. Anatomy and Embryology, 210, 419–421.
Rizzolatti, G. & Craighero, L., (2004). The mirror-neuron system. Annual Review of Neuroscience, vol. 27, pp. 169–192.
Rizzolatti, G. & Sinigaglia, C., (2006), So quel che fai, Il cervello che agisce e i neuroni specchio, Raffaello Cortina Editore.
Rizzolatti., G. & Sinigaglia, C., (2010). The functional role of the parieto-frontal mirror circuit: interpretations and misinterpretations. Nature reviews neuroscience, vol. 11(4), pp. 264-274.
Van Gog, T.,  Paas, F., Marcus., N., Ayres, P., Sweller., J., (2009). The Mirror Neuron System and Observational Learning: Implications for the Effectiveness of Dynamic Visualizations. Educational Psychology Review, vol. 21, pp. 21-30.