Osservando un compagno che condivide il cibo, anche i topi imparano a fare scelte prosociali. Uno studio guidato dall’Università di Milano mostra che questo apprendimento sociale è associato a circuiti specifici dell’ippocampo e può orientare i comportamenti futuri verso cooperazione o egoismo
Sappiamo bene quante cose si possono imparare osservando le altre persone. Non vale solo per gli esseri umani, ma anche per moltissime altre specie: si va dai classici esperimenti sui macachi giapponesi che imparano a lavare le patate alle tecniche di caccia di molti cetacei, trasmesse socialmente, fino all’uso di strumenti nei corvidi. Dal punto di vista delle neuroscienze, uno dei paradigmi più consolidati riguarda l’apprendimento di segnali che possono essere predittori di un pericolo: in altre parole, gli animali imparano a leggere i conspecifici per ridurre un rischio per sé.
Ma si può apprendere anche la prosocialità, cioè quei comportamenti e spinte ad agire per il benessere di un altro individuo? È a questa domanda che risponde uno studio guidato dall’Università di Milano e pubblicato su Nature Neuroscience. Il gruppo di ricerca ha studiato i topi per capire come i comportamenti cooperativi possano essere appresi dagli altri e quali meccanismi cerebrali lo rendano possibile.
Osservando gli altri
Il nuovo lavoro è per certi versi un’estensione concettuale di un precedente studio, di cui avevamo parlato qui, nel quale il gruppo di ricerca aveva indagato, sempre nei topi, i fattori che favoriscono un comportamento di tipo altruistico (condividere una ricompensa) e i circuiti cerebrali coinvolti. Nella nuova ricerca il focus si sposta sull’apprendimento dei comportamenti cooperativi. Con una domanda in particolare: la prosocialità si può apprendere dagli altri individui? E come?
Per rispondere, ricercatrici e ricercatori hanno usato un paradigma sperimentale detto Social Decision-Making task (SDM). In breve, si basa su due topi: uno che può scegliere di far arrivare del cibo solo a sé stesso oppure anche a un compagno; l’altro che fa da osservatore, cioè guarda il comportamento del primo attraverso una griglia trasparente. Passati alcuni giorni, l’osservatore è messo al posto d’azione ed è quindi “chiamato” a fare lo stesso tipo di scelta.
È un modo relativamente semplice di verificare se, osservando un conspecifico, un topo può imparare a fare scelte prosociali. Cosa che in effetti avviene, perché gli “osservatori” mostrano forti tendenze a prendere decisioni prosociali fin dal primo giorno di test, che mantengono in modo coerente. Il primo topo “dimostratore”, invece, apprende il compito solo per tentativi ed errori; inoltre, l’apprendimento scompare se si pone una griglia opaca davanti all’“osservatore”, cioè se non gli si dà modo di vedere ciò che fa il compagno.
La prosocialità non è semplice imitazione
Uno degli aspetti più interessanti che emerge dallo studio, però, è che l’apprendimento non è meccanico. Non è, cioè, una semplice imitazione motoria, per esempio, o una banale associazione con il luogo dove si trova il cibo. Infatti, la scelta tra la condivisione della ricompensa e l’averla solo per sé avviene infilando il muso in un foro: ma se la configurazione cambia (cioè la disposizione dei fori viene modificata), il topo osservatore sceglie comunque quello che permette la condivisione del cibo. Sembra insomma che capisca l’effetto della scelta, non il mero compito di infilare il muso in un foro a destra o a sinistra.
Ma gli individui non sono tutti uguali, nemmeno tra i topi. Com’è lecito attendersi, dunque, non tutti mostrano una spiccata prosocialità. Nello studio, il gruppo di ricerca osserva che quanto più il topo “dimostratore” mostra comportamenti prosociali, tanto meglio apprenderà l’osservatore.
Cosa accade nel cervello dei topi
L’altro aspetto indagato dal paper collega i comportamenti osservati con gli aspetti neurobiologici. Il gruppo di ricerca ha dimostrato che nel topo che osserva il conspecifico si attiva una specifica regione dell’ippocampo (una struttura cerebrale nota per il suo ruolo nella memoria spaziale) detta dCA1. In più, si presentano cambiamenti strutturali nelle sinapsi e segni di plasticità neurale: insomma, come il cervello del topo che guarda sia letteralmente rimodellato dall’esperienza osservata.
Per verificare ulteriormente il ruolo dei circuiti cerebrali nei processi di apprendimento, il gruppo di ricerca ha provato a “spegnerli” con tecniche neuroscientifica avanzate. Quando inibiti, in effetti, nel topo si verifica una serie di conseguenze: non riesce più ad apprendere bene le associazioni sociali, per esempio, e non sviluppa preferenze prosociali. E non perché non riescano a svolgere il compito: il problema non è motorio, e nemmeno motivazionale – è proprio legato alla mancata comprensione del ruolo sociale dell’azione.
Infine, il gruppo di ricerca si è chiesto se vi fossero differenze tra i topi che mostrano prosocialità e quelli “egoisti” a livello cerebrale. La risposta è stata: eccome! Infatti, negli osservatori che poi prendono scelte più prosociali l’attività del dCA1 si sopprime per un periodo prolungato; in quelli “egoisti” si osserva invece solo una breve attivazione. È un pattern che si presenta solo dopo la fase di apprendimento e si dimostra un ottimo predittore delle scelte future del topo: in altre parole, una sorta di firma neurale della prosocialità dell’individuo. Infatti, riproducendo artificialmente la soppressione del dCA1 in modo molto fine e puntuale, cioè immediatamente dopo una scelta prosociale da parte del topo dimostratore, i topi osservatori diventano più prosociali. Non è un controsenso rispetto a quanto osservato sull’inibizione generale e continua del circuito, perché si tratta di una manipolazione molto più specifica che non impedisce l’apprendimento. E suggerisce che, mentre il dCA1 serve globalmente all’apprendimento osservazionale, presenta al suo interno pattern specifici di attività che orientano il contenuto sociale dell’apprendimento.
Insomma, il nuovo lavoro non solo apre un nuovo ruolo di vedere l’ippocampo, che oltre a essere associato per esempio alla memoria spaziale emerge ora anche come mediatore dell’apprendimento prosociale, ma presenta anche un modello animale della trasmissione sociale positiva e per i modelli di comportamento cooperativo. Il tutto con possibili implicazioni future anche per la nostra specie, in particolare nel contesto di disturbi in cui risultano alterati l’apprendimento sociale o l’interpretazione delle azioni altrui (per esempio i disturbi dello spettro autistico o la schizofrenia).
«Storicamente, i comportamenti prosociali sono molto meglio documentati nei ratti e probabilmente più ricchi dal punto di vista etologico. Tuttavia, oggi il topo rappresenta il modello privilegiato quando l’obiettivo non è solo descrivere un comportamento sociale, ma identificarne i circuiti neurali con precisione causale, grazie alla disponibilità di strumenti genetici e metodologie per manipolare e visualizzare le cellule cerebrali, molto più avanzati», spiega Diego Scheggia, professore all’Università di Milano che ha coordinato la ricerca. «Questo significa che il lavoro va interpretato meno come uno studio sull’“altruismo” in senso umano e più come un’indagine sui meccanismi neurali elementari che sostengono apprendimento sociale, motivazione affiliativa e rappresentazione dello stato altrui. I topi possono insegnarci molto sui circuiti ancestrali e conservati che supportano la socialità nei mammiferi».