Neuroscienze

Durata: 14 ore

Periodo didattico: primo semestre

Programma

Prof. aggr. Davide Anchisi

 

Programma

Questo programma propone tematiche che trovo

particolarmente interessanti e stimolanti. Mi sembra

però opportuno discutere e concordare con gli

studenti, in base ai loro interessi, quali argomenti

specifici trattare e quali approfondire maggiormente.

Quelli che seguono possono essere degli

spunti, organizzati come diramazioni possibili, o

necessarie, attorno ad alcuni temi. Gli argomenti

e i punti di seguito illustrati potranno essere trattati

in modo organico e sistemico, essendo legati

da numerose interdipendenze e risultando anche

complementari per la comprensione delle funzioni

nervose, comportamentali e cognitive. Le 14 ore

del corso imporranno delle scelte e delle limitazioni

ma, in modo ora più approfondito ora meno,

sarà possibile toccare i vari argomenti proposti.

 

Obiettivi

Scopo del corso sarà quello di esplorare ciò che

si sa del funzionamento del sistema nervoso e di

come questo stia alla base delle nostre esperienze

e dei nostri comportamenti. Il fine ultimo è quello

di vedere come le neuroscienze possano contribuire

a rispondere a domande basilari e profonde circa

la natura e le possibilità umane.

Prospetto

Azione e percezione sono finalizzati all’interazione

con il mondo e da loro derivano le possibilità

di comunicazione, conoscenza e apprendimento e

le nostre esperienze di comprensione, significato e

intenzionalità. Filo conduttore del corso sarà la

trattazione di questi aspetti, sia per capire come

funzionano sia per indagare quanto alcuni di essi

possano essere fenomeni reali o invece concetti

legati a nostre categorie interpretative.

L’esplorazione sarà condotta nell’abito delle

neuroscienze, quindi di un approccio multidisciplinare

—che riunisce il contributo di neurofisiologia,

neurobiologia, anatomia, psicologia, linguistica,

filosofia, fisica, matematica e ingegneria—

finalizzato alla comprensione dei comportamenti e

degli aspetti cognitivi a partire dal sistema nervoso

e dalle sue interazioni con l’organismo intero e

con l’ambiente. La mia formazione è neurofisiologica,

per cui la chiave di lettura principale e di

riferimento sarà la neurofisiologia, ma la trattazione

cercherà di inserirsi in un panorama più vasto,

in parte stimolando il confronto tra gli studenti,

in parte dando io stesso un contributo, e in parte

prevedendo la possibilità di invitare degli esperti

su argomenti identificati con gli studenti e ritenuti

di maggiore rilievo.

In modo finalizzato alla comprensione delle tematiche

trattate, verranno illustrate anche le basi

funzionali e organizzative del sistema nervoso, legando

il livello microscopico a quello macroscopico,

mostrando come i comportamenti e le funzioni

che conosciamo ad alto livello dipendano dal funzionamento

cellulare, molecolare e dall’attività di

reti neuronali.

Per comprendere l’origine e l’organizzazione

funzionale degli organismi, verranno inoltre affrontati

i concetti di coevoluzione, interessere e

complessità.

Dettagli

Di seguito vengono illustrati in maggior dettaglio

tre filoni che potranno essere trattati e maggiormente

approfonditi in base agli interessi degli studenti.

La mia proposta è di scegliere, insieme agli

studenti e all’inizio del corso a quale di questi filoni

dare maggiore rilievo. Tuttavia, essendo tra

loro interrelati alcuni aspetti di ogni filone saranno

ripresi anche nella trattazione degli altri.

Intenzione

L’intenzione è legata alla scelta, alla volontà, alla

motivazione e all’agire. Verranno indagate le

relazioni tra questi concetti e la neurobiologia e

neurofisiologia che stanno alla loro base, in modo

da definirne significato e possibilità. Le scelte sono

veramente libere e volontarie, e in che misura?

Quali spinte le motivano? Da che cosa dipendono

i comportamenti? Che cosa sono le spinte motivazionali,

da dove originano e che cosa possiamo

scegliere in loro presenza?

Verranno inoltre esaminati aspetti legati alle decisioni

e alla prevedibilità dei comportamenti. Come

vengono decise le azioni nonostante l’incertezza

delle conoscenze su cui si basano e un certo grado

di imprecisione nel controllo dei risultati? Come

sono possibili comportamenti prevedibili nonostante

l’incertezza insita nel funzionamento neurale?

Se i sistemi neurali si comportano come sistemi

dinamici complessi e caotici, come è possibile

l’affidabilità e l’efficacia delle loro funzioni? Quali

problematiche deve affrontare un sistema decisionale,

per esempio per il controllo motorio, e come

le risolve?

Conoscenza

La conoscenza dipende dalla percezione e dal modo

con cui possiamo acquisire informazioni. Ma la

percezione non è conoscenza diretta del mondo, e

non può esserlo: la realtà fisica si ferma in contatto

con i nostri recettori e qui subisce una codifica.

Ciò che il sistema conosce è l’attività, elettrica,

dei recettori. Che cos’è dunque la percezione e

che cosa possiamo conoscere? L’argomento verrà

trattato facendo riferimento alla neurofisiologia

della percezione, ai modelli teorici e matematici

sviluppati per spiegarla, e alle strategie impiegate

per riprodurla in sistemi artificiali: quali sono le limitazioni

che il sistema percettivo deve affrontare

e quali strategie adotta per superarle?

Si vedrà inoltre quale dettaglio di conoscenza

della realtà è possibile avere attraverso la percezione

e come questa sia funzionalmente legata al controllo

del movimento. Il significato sembra emergere

dalle nostre possibilità fisiche, strutturali e

funzionali, e da come il sistema nervoso funziona

per permettere il controllo di questi aspetti. A

questo proposito si esaminerà anche qual’è il ruolo

dei neuroni specchio nella comprensione delle

azioni, dei comportamenti e delle emozioni degli

altri.

La trattazione riguarderà anche la coscienza, i

fenomeni (ciò che conosciamo della realtà), le illusioni

percettive e la relazione di questi aspetti

tra di loro e con la realtà, e le implicazioni per

l’epistemologia.

Si indagherà anche che cosa possa essere il significato

di ciò che conosciamo o percepiamo: da

che cosa è costituito; da dove ci arrivano le qualità

di una conoscenza: per esempio il concetto di spazio

e la comprensione che abbiamo di profondità

e distanze, o quello della forma. Il concetto di significato

si rifà anche alla formazione di categorie

e all’uso che ne facciamo: si potrà vedere su quali

basi vengono formate le categorie, in quali modi e

con che regole e quale ruolo svolgano nel pensare.

Ulteriori possibili sviluppi di questa tematica

riguardano apprendimento e memoria: che cosa

sono funzionalmente e quali ne siano le basi

neuronali.

Comunicazione

La comunicazione avviene tra organismi. Legato

al concetto di comunicazione ci sono quelli di

segnale e informazione. L’idea di comunicazione

si rifà anche ai due punti precedenti, intenzione

e conoscenza. Chi comunica cosa? Come si conosce

il significato del messaggio? Come fa un

organismo a decidere che cos’è informazione? E

a sapere come utilizzarla? Come si decide di rispondere

a un segnale e come farlo? È il ricevente

che coglie il segnale, lo interpreta e decide come

comportarsi? È dunque attore? O è il messaggio

che è preparato attivamente e finalizzato a indurre

un comportamento? Chi decide che cosa è un

messaggio? La comprensione e l’invio sono intenzionali

e consapevoli? Quando non lo sono sono

ancora comunicazione? E come possono esserlo?

La comunicazione ha a che fare con il linguaggio,

con i messaggi non verbali, con l’interazione

tra organismi, con il funzionamento di ecosistemi

e società.

Alla comunicazione e alla conoscenza si lega

anche la capacità di identificare e riconoscere la

struttura (

Nell’ambito del corso si studierà come è possibile

questo processo: le sue basi funzionali e i modelli

teorici e matematici che lo descrivono.

pattern) e attribuirvi un significato.


Elenco corsi 2012/2013