Come le api ci insegnano a capire il nostro cervello

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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