Che cosa succede ai singoli neuroni del nostro cervello quando siamo impegnati in una decisione? Lo rivela la prima mappatura completa dell'attività cerebrale alla base dei processi decisionali, realizzata non in una singola area cerebrale ma nell'intero cervello (dei topi).Lo sforzo mastodontico, frutto di una collaborazione internazionale guidata dall'International Brain Laboratory (IBL) di Ginevra, in Svizzera, permette di osservare l'intero processo alla base di una scelta a livello delle singole cellule cerebrali:i risultati, pubblicati su Nature, mostrano che a condividere la "fatica" di decidere sono, sin dall'inizio, molte aree cerebrali che lavorano in modo coordinato, e non funzionano - come a lungo ipotizzato - in modo gerarchico e sequenziale.. Oltre mezzo milione di neuroni. «La mappa descrive l'attività di oltre 650.000 singoli neuroni con risoluzione a singolo picco. Questa attività è alla base dell'attività sensoriale e motoria del cervello che costituisce una decisione.La mappa è una risorsa fantastica, già esplorata da una miriade di scienziati, che sta producendo scoperte inaspettate» spiega Matteo Carandini, Professore di Neuroscienze visive all'University College London che ha preso parte alla collaborazione.. La risoluzione spaziale e temporale della mappa è senza precedenti e nasce dalla volontà di studiare l'attività cerebrale unendo le competenze e le tecnologie dei migliori laboratori di neuroscienze di Europa e Stati Uniti, in maniera analoga a quanto già visto nella fisica delle particelle con il CERN e nella biologia con lo Human Genome Project.Anziché studiare come si dispiega il processo in una o due aree cerebrali per volta, come è sempre stato fatto in passato, gli scienziati hanno registrato simultaneamente l'attività neurale di topi in 12 laboratori sparsi nei due continenti, usando strumenti e modi di processare i dati standardizzati, cioè uguali per tutti e facilmente riproducibili, mentre i roditori erano impegnati nello stesso compito decisionale.. Questo sforzo coordinato ha permesso di raggiungere una precisione e un'estensione senza precedenti nella mappatura:«Abbiamo registrato oltre mezzo milione di neuroni su topi in 12 laboratori, coprendo 279 aree cerebrali, che insieme rappresentano il 95% del volume cerebrale del topo.L'attività decisionale, e in particolare quella legata alla ricompensa, hanno illuminato il cervello come un albero di Natale» racconta Alexandre Pouget, Professore di Neuroscienze computazionali all'Università di Ginevra e co-fondatore dell'IBL.. Dilemma condiviso. I topi sono stati sistemati di fronte a uno schermo sul quale veniva proiettata una luce, a volte a destra e a volte a sinistra. I roditori dovevano muovere una piccola rotella nella direzione indicata dalla luce per ricevere una ricompensa.A volte, però, la luce era troppo debole per essere notata con precisione, e i topi dovevano decidere da soli da che parte girare la ruota. Come previsto, gli animali si sono basati sulla frequenza di comparsa della luce in uno o nell'altro quadrante per decidere.Così, oltre a studiare in diretta come si attivava il loro cervello, gli scienziati hanno potuto anche studiare in che modo le aspettative influenzano il processo decisionale (scoperta descritta in un secondo articolo, sempre su Nature).. Lavoro corale. L'esperimento ha mostrato che i segnali cerebrali generati quando si prende una decisione sono sorprendentemente ben distribuiti, nel cervello, e non localizzati in regioni specifiche:l'attività cerebrale alla base delle nostre scelte non sarebbe organizzata in modo piramidale, ma ci sarebbe invece una costante comunicazione tra un'area e l'altra durante la decisione, il movimento conseguente e la ricompensa per la scelta fatta.Quanto scoperto sarà importante nei futuri studi sui comportamenti complessi, che dovranno avere un approccio più olistico, che guardi cioè a un quadro più ampio rispetto a quanto fatto finora. La stessa metolodogia sarà in seguito applicata allo studio di altri temi importanti per le neuroscienze.. Il peso delle aspettative. Il secondo studio ha dimostrato invece come le aspettative siano codificate non solo nelle aree cerebrali che regolano le funzioni cognitive, ma anche in quelle che controllano gli stimoli sensoriali e le azioni.Dunque, se è vero che il cervello è una macchina per formulare previsioni, è anche vero che le aspettative hanno un ruolo importante nel prevedere come ci comporteremo. Una conferma che potrebbe servire negli studi su disturbi come schizofrenia e autismo, nei quali sembra avere un ruolo anche il modo in cui le aspettative vengono codificate nel cervello..