Come le api ci insegnano a capire il nostro cervello

10 aprile 2018,

Attraverso l’osservazione di uno sciame di api, le cui interazioni ricordano quelle tra i neuroni, uno studio cerca di capire i nostri processi cognitivi.

È buffo che per comprendere il funzionamento del nostro cervello, da sempre ritenuto speciale e superiore a quello degli altri animali, si debba osservare una creatura così piccola e così distante da noi come un’ape. Ma è proprio quello che ha fatto un gruppo di ricercatori che ha pubblicato su Scientific Reports lo studio Psychophysical Laws and the Superorganism. La ricerca anglo-italiana, condotta da ricercatori dell’università di Sheffield e dell’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione (Istc) del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), ha infatti scoperto, grazie a un modello matematico, che le api (Apis mellifera) reagiscono all’unisono agli stimoli ambientali, proprio come fanno i nostri neuroni cerebrali.

Api all'interno dell'alveare — Studiare le api semplifica l’analisi dei processi neuronali. “Le api sono un modello utile per rivelare dinamiche neurali, dato che l’osservazione del comportamento delle api durante la sciamatura è molto più semplice dell’osservazione del comportamento dei neuroni durante un processo decisionale”, ha spiegato il coautore dello studio © Sean Gallup/Getty Images

Come funziona un super-organismo

Gli studiosi hanno utilizzato un modello matematico della sciamatura che ha rilevato delle corrispondenze con i meccanismi neurali alla base della cognizione e che potrebbe dunque favorire la comprensione dei meccanismi alla base del comportamento umano. “Uno sciame di api può essere considerato un super-organismo composto da migliaia di insetti che rispondono all’unisono a stimoli esterni – ha spiegato Vito Trianni ricercatore dell’Istc-Cnr e coautore dello studio – come i neuroni del cervello reagiscono alle sollecitazioni che provengono dall’ambiente”.

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Colonia di api attaccata a un albero — Lo studio ha riscontrato nel modello di decisione di uno sciame di api gli stessi meccanismi presenti negli altri organismi, regolati dalle leggi della psicofisica © Ingimage

Tutti per uno, uno per tutti

Con “super-organismo” si intende, secondo la definizione di Wilson e Sober, “un insieme di singoli individui che raggruppati posseggono l’organizzazione funzionale che è implicita nella definizione formale di organismo”. In pratica la colonia di api si comporta e ragiona come un unico essere vivente. L’unione in questo caso fa davvero la forza, è sorprendente ad esempio che la capacità cognitiva e di apprendimento di un alveare superi quella di organismi più evoluti come alcuni vertebrati. “Le api decidono collettivamente il luogo dove costruire l’alveare e per raggiungere questo obiettivo fanno uso di segnali complessi che permettono di attrarre altre api verso nidi di qualità elevata o di inibire il reclutamento, per alternative di bassa qualità – ha rivelato il ricercatore dell’Istc-Cnr. – Questi segnali sono simili a quelli trasmessi tra popolazioni di neuroni durante i processi decisionali tra più alternative”.

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Api come neuroni

Gli autori dello studio ritengono che l’analogia tra le api e i neuroni del cervello umano possa permettere “di tracciare precise corrispondenze tra le interazioni tra api responsabili del comportamento del super-organismo e i meccanismi neurali alla base della cognizione, e quindi di identificare le micro interazioni alla base dei meccanismi generali del comportamento umano e non”, ha dichiarato Trianni.

Api all'ingresso di un rifugio per api — Le api sono indispensabili insetti impollinatori. Secondo la Fao, 71 delle 100 colture più importanti al mondo si riproducono grazie all’impollinazione © Ingimage

Le leggi della psicofisica

La ricerca ha dimostrato che anche nei super-organismi si possono riscontrare dei processi decisionali che rispettano le leggi della psicofisica, proprio come avviene per tutti gli organismi. La psicofisica, introdotta nel diciannovesimo secolo, è una branca della psicologia che studia la relazione tra l’intensità dello stimolo e la sua percezione nel cervello umano. “Attraverso l’analisi teorica – si legge nello studio – mostriamo come un super-organismo può reagire alle variazioni dello stimolo in base alle leggi psicofisiche osservate negli esseri umani e in altri animali”. La ricerca può dunque facilitare la comprensione delle dinamiche neurali e conferma che abbiamo ancora molto da imparare su noi stessi e sui fenomeni che regolano i nostri comportamenti, perfino dagli insetti.

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