dr Carla Foletto Psicoterapeuta

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fRMI e teoria specchio 70% di errore di misurazione.

mappa-di-internetNel precedente articolo: “validità dell’indagine dei neuroni specchio sugli uomini con fMRI” ho esposto in modo sintetico e divulgativo, quanto sono approssimativi i criteri con cui viene interpretata “l’attività nucleare degli atomi” in fRMI per dedurre l’attività di “specifiche aree” del cervello.

Proprio ieri leggevo un altra evidenza su questo: il 12 febbraio 2016, Anders Eklund, Thomas E. Nichols, and Hans Knutsson hanno pubblicato, su Prooceedings of the National Academy of Sciences of the U.S. of America, una rivista scientifica autorevole, un loro lavoro su circa 500 soggetti. Tale lavoro scientifico di validazione sul procedimento statistico in fRMI, ha controllato la validità di principali software di fRMI per produrre le immagini su monitor che interpreterebbero i segnali in uscita al fine di “mappare” l’attività cerebrale.

Tale studio dichiara che l’errore statistico che dovrebbe essere non superiore al 5%, in realtà si aggira attorno al 70%, quindi un qualche processo causale viene prodotto dal software stesso, che va a interpretare in modo errato (ridondante), ciò che viene rilevato come “attività cerebrale”, anche quando non c’è.

Questo significa che la costruzione della “teoria specchio” (cosi detti neuroni mirror) che si basa sulle “evidenze” delle fRMI sugli uomini, ha dubbio fondamento.

Del resto è noto che l’approccio riduzionistico, che si è sempre rivelato deficitario per lo studio del cervello, non spiega in modo corretto il funzionamento cerebrale.

Le evidenze scientifiche attuali, non manipolate, portano a dedurre che si il cervello abbia un funzionamento basato sulla multifunzionalità neuronale, quindi esisterebbero ben poche aree o neuroni specifici ( i neuroni mirror non sarebbero altro che neuroni polifunzionali come la maggior parte dei neuroni ) organizzati in circuiti neuronali, la specificità dell’ideazione cerebrale (pensiero, emozioni, affetti, comportamenti) deriva dal percorso fatto dallo “stimolo elettrico del cervello” (potenziale d’azione) e non dalla “caratteristica istologica” o neuronale del singolo neurone (funzione della cellula).

La “teoria specchio”, cerca di validare le registrazioni fatte sui macachi (di dubbia validità scientifica a causa della loro invasività) attraverso fRMI sugli uomini, ma i software di queste “immagini” producono errori del 70%, davvero un’enormità, da ciò ne deriva che non può essere valida, per esempio non può essere inferito che i neuroni motori siano: neuroni empatici, e che l’empatia sia specifica di specifiche cellule motorie, tutto questo ha un suo margine di assurdità davvero elevato.

Concludendo se la “teoria specchio” si basa sugli studi con brain neuroimmaging, e i software delle varie fRMI si sono mostrati inaffidabili, la “teoria specchio” non ha per il momento alcun fondamento scientifico, almeno dal punto di vista della psicologia scientifica, per le altre discipline: pedagogia, filosofia, biologia, etologia, medicina, che sono gli attuali ricercatori (le lauree degli attuali ricercatori) facenti parte dell’equipe sulla ricerca dei neuroni specchio, i fondamenti possono anche esserci, ma questo potrebbe essere un esempio di interdisciplinarità non corretta in quanto è assente la necessità di avere dal nucleo forte di pertinenza all’oggetto di studio su cui si fa ricerca, cioè ci dovrebbe essere un numero congruo di psicologi nell’equipe, ma formati da psicologi e non da non psicologi (vedi problema delle LM i cui docenti con laure in psicologia sono il 20%).

Validità dell’indagine dei neuroni specchio sugli uomini con fMRI.

fmri-brain_tSpesso i teorici dei neuroni specchio utilizzano per validare la loro teoria, studi con risonanza magnetico funzionale fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging), tale sistema viene utilizzato con il tentativo di rafforzare e avvalorare la teoria dei neuroni specchio dopo le note sperimentazioni sui macachi.

In sintesi l’fMRI consiste nel sottoporre la persona a un forte campo magnetico statico, che causa l’allineamento degli spin dei protoni (cariche elettriche degli atomi), i quali si allineano parallelamente o antiparallelamente, questo perché gli spin protonici iniziano a ruotare sul proprio asse. Fornendo energia a livello atomico alla “stessa frequenza” (risonanza) otteniamo che dopo l’impulso dato, i protoni tenderanno a tornare allo stato iniziale (questa variazione è ciò che si rileva e interpreta).

Tramite una bobina si misura la magnetizzazione del piano perpendicolare, al campo magnetico principale, relativa un solo tipo di atomo, per esempio l’ossigeno, (ma si può fare anche per altri atomi, idrogeno, sodio, fosforo) poi tramite un software si traduce il segnale ricevuto in immagini che sono il risultato di “una media del fenomeno misurata in “x” tempo”.

Nel caso la misurazione riguardasse l’ossigeno avremmo come immagine visiva sul monitor, l’aumento o la diminuzione del flusso del sangue ossigenato, anche di piccoli vasi sanguinei (capillari) per il prevalere dell’atomo di ossigeno legato all’emoglobina (più ossigeno più attività rilevata), ma è chiaro che l’ossigeno è un componente molecolare anche di altri tessuti diversi dal sangue.

L’assunto è che dove viene richiamato più ossigeno dev’esserci una maggiore attività neuronale, quindi dove c’è più flusso sanguineo c’è più attività “elettro-neuronale”(potenziale d’azione), quindi più attività cognitiva specifica, assunto discutibile.

In realtà il sangue ossigenato, viene richiamato anche per altri motivi, infiammazione, riparazione dei tessuti, crescita neuronale e in tutti i processi metabolici in genere (sintesi proteica, formazione o liberazione dell’energia cellulare) quindi non solo in caso di attivazione neuronale (potenziale d’azione).

Anche si rilevasse la “magnetizzazione” di altri atomi, sempre di misurazione indiretta si tratta, quindi questo non ci dice nulla della specifica attività del neurone: depolarizzazione? Metabolismo? Plasticità neuronale?

E poi a quale fine? Quello di inventare una mappa di funzioni cerebrali per tornare a una sorta di frenologia ottocentesca? E’ questo in modo da far credere di aver dimostrato la localizzazione dei neuroni specchio, e la loro funzione specifica magari una sorta di attivazione dell’empatia in area F5?

Ma com’è possibile tutto questo se ad oggi il modello teorico più sostenibile, di interpretazione del funzionamento neurale, è quello dei “circuiti/reti neurali”?

Perché tornare ancora alla vecchia idea delle aree specifiche per determinate specifiche funzioni, solo per affermare la teoria dei neuroni specchio in modo frenologico?

Molto più semplicemente, il fenomeno osservato chiamato “neuroni specchioriguarda una già nota “polifunzionalità” neuronale, che di per sé spiega come non si possa intendere il funzionamento del cervello in termini di “specifiche aree= specifiche funzioni”, ma solo in termini di “circuiti neuronali” attivanti o disattivanti il propagarsi dell’impulso neuronale, senza alcuna specificità anatomica o biochimica, per quanto riguarda la correlazione ideativo-funzionale , in altre parole né il “il pensiero” né l’attività emotiva, né l’attività affettiva (empatia), hanno una qualche attivazione di una qualche specifica area.

Diverso è il funzionamento neuro-vegetativo, ormonale, immunologico, che non va confuso con il funzionamento ideico-affettivo-emotivo, pur avendo indubbie influenze reciproche.

Inoltre non va sottovalutato che la rilevazione dei segnali fMRI, non è accurata quanto dovrebbe per misurare dei tempi di variazione in millesimi di nanosecondi, che sono i tempi di trasmissione dell’impulso nervoso.

Sono stati dimostrati anche non validi (falsificabilità) e non attendibili, la maggior parte dei modelli teorici su cui si basa la risonanza magnetica funzionale, a causa della sua enorme imprecisione.

Quindi se già il metodo utilizzato sui macachi da: Rizzolati, Gallese, Fogassi e il gruppo di ricercatori pro “neuroni specchio” di Parma, ha dubbia scientificità a causa della sua eccessiva invasività e imprecisione, come è possibile dimostrare la validità degli assunti circa la teoria dei neuroni specchio, attraverso la fRMI sugli uomini, tecnica d’indagine non adeguata per rilevare l’attività neuronale di specifiche funzioni.

L’errore epistemico di fondo è sempre lo stesso: costruire o validare teorie in base allo strumento utilizzato, la fRMI mi rileva solo aree a maggiore concentrazione di un atomo (spin protonici), ma non rileva l’attivazione prodotta dai collegamenti dei neuroni fra loro (potenziali d’azione).

Metaforicamente è come se avessi uno strumento che mi fa una foto satellitare di laghi e mari sulla crosta terrestre, e questo mi portasse a una teoria di “autoproduzione locale di acqua” per spiegarne la formazione, ignorando, i corsi d’acqua che li collegano, gli eventi climatici (pioggia), la forza di gravità…, solo perché la foto satellitare non li può rilevare.

L’fRMI resta di indubbia validità per rilevare l’estensione o meno di alcuni gravi processi neuropatologici, per esempio l’estensione di una emorragia, l’estensione di una necrosi dovuta all’occlusione di un vaso, il riassorbimento o meno di liquidi dovuti a processi infiammatori e controllarne il processo di guarigione.

Concludendo la pretesa di poter validare la teoria dei neuroni specchio attraverso studi condotti sugli uomini con risonanza magnetica è senza dubbio senza fondamento.

P.s. L’obiettivo di questo blog è di tipo divulgativo pertanto i termini scientifici non sempre sono appropriati in quanto adattati alla comprensibilità di tutti (spero).

 

8 luglio 2016 fMRI, 15 anni di ricerche sul cervello da rifare
Un errore nei software usati per gli studi di risonanza magnetica funzionale potrebbe invalidare qualcosa come 40.000 articoli scientifici che si basano su questa tecnica di imaging.

 

http://www.focus.it/comportamento/psicologia/15-anni-di-ricerche-sul-cervello-da-rifare