Sistema dei neuroni specchio: funzione, disfunzione e proposte di riabilitazione

Definición del sistema de neuronas espejo

Neuroanatomía de las neuronas espejo sistema motor/imitación:

Existen dos redes principales neuronales que conforman el sistema de neuroni specchio (Cattaneo & Rizzolati, 2008): una formada por zonas del lóbulo parietal y la corteza premotora, así como por la parte caudal del giro frontal inferior; y otra formada por la ínsula y la corteza frontal medial anterior.

Nos centraremos ahora en el primer sistema, que implica al aprendizaje basado en la observación y la imitación. La organización anatómica del primer sistema responde a una jerarquía somatotópica de la corteza premotora ventral, siendo los actos motores de las piernas localizados en la zona dorsal; las conductas faciales localizadas ventralmente, y las manuales con una distribución intermedia. La localización de actos motores proximales (mover la mano hacia un punto) se representan dorsalmente, mientras que el simple acto de agarrar produce una actividad ventral en la corteza premotora. Por otro lado, la observación de actos motores produce una activación diferencial en la corteza parietal, también.

La observación de actos transitivos produce una activación del surco intraparietal, así como una activación de la convexidad parietal adyacente a dicha área. La observación de actos intransitivos –independientemente de que sean actos simbólicos o repetición mímica- encuentran una actividad específica en la parte posterior del giro supramarginal, que se extiende al giro angular. Por último, la observación de actos realizados con herramientas, activa específicamente la parte más rostral del giro supramarginal.

El sistema de neuroni specchio produce una evocación del actor motor observado dentro de la propia corteza premotora. Esta actividad se coordina a la vez en el lóbulo parietal. Es necesario diferenciar la secuencia de los procesos de observación para delimitar correctamente la neuronanatomía del primer sistema expuesto (frontoparietal). En este sistema, hablaremos de conductas observadas que suponen un priming visuomotor para la ejecución –o no- de una acción.

Por lo tanto, excluiremos la concepción de priming motorvisual, que implica predicciones de consecuencias durante la planificación de acciones. La actividad de este sistema frontoparietal –y he aquí lo relevante- se produce cuando la conducta existe –potencialmente- en el repertorio del sujeto. Es decir, un humano observando un ladrido no activa las áreas premotoras y parietales, ya que no posee ese repertorio conductual en la corteza.

Por otro lado, la actividad del sistema es proporcional a la experiencia del observador en la conducta que está observando. La conectividad funcional del sistema frontoparietal de neuroni specchio presenta una secuencia durante la observación. Originalmente esta secuencia se origina en el lóbulo occipital, donde se registran las características principales de los estímulos observados. Toda la información se envía a las áreas de integración en una serie de pasos que varían de 20 ms a 60 ms, por este orden: en primer lugar el surco temporal superior, luego al lóbulo parietal inferior, tras ello la información va al giro frontal inferior y, por último, a la corteza motora primaria.

Iacoboni et al. (1999) proponen que las zonas frontales que se activan suponen una computación de las metas que se pretenden lograr, mientras que la actividad parietal se corresponde con la activación de las representaciones motoras de los actos que se están observando. No obstante, el grupo de Iacobini hace una diferenciación funcional en la actividad neuronal del sistema, centrándose en el pars opercularis del giro frontal inferior izquierdo. Para ellos, la zona dorsal del pars se activa cuando el acto se observa y cuando se imita; pero sólo se produce una actividad ventral cuando se imita. De hecho Iacoboni et al. (2005) analizan funcionalmente las activaciones expuestas anteriormente.

Para ellos, el sistema de neuroni specchio es fundamental para el aprendizaje a través de la imitación. Y la secuencia de activación se completaría del siguiente modo:

• (i) en primer lugar se produce una activación del surco temporal superior, donde se encuentran las representaciones –vía ventral de los movimientos observados.
• De ahí (ii) se pasa a una codificación de metas de acción, a través del sistema frontoparietal, en la que la corteza prefrontal dorsal se encargaría de computar los distintos aspectos de la acción, como la propia meta o el significado, archivando esta información, enviando información al lóbulo parietal y corrigiendo computaciones sobre el espacio.

La corteccia cingolata anteriore: controllo esecutivo e controllo emotivo

Esta información eferente se enviaría desde el sistema de neuroni specchio frontoparietal, a través del pars opercularis, hacia el surco temporal superior de nuevo. En este punto, se produciría una computación del ajuste que existe entre las consecuencias predichas en la acción imitativa planificada, y la descripción visual de la acción observada. En definitiva, el sistema de neuronas espejo frontoparietal constituye un sistema de aprendizaje basado en el feedback.

De hecho, lo que se transfiere de las áreas visuales a las áreas motoras no es un programa motor detallado, sino un prototipo de la acción, una acción con significado que se procesa en el pars opercularis del giro frontal inferior; y que guía entonces la planificación motora de acuerdo a una representación detallada precisa de la acción observada, representada en el surco temporal superior y en el lóbulo parietal inferior. Cuando la acción que se observa es novedosa, antes del periodo de ejecución, se produce una activación del sistema de neuroni specchio frontoparietal, además de una activación del área AB 46 y de la corteza medial anterior.

Esta activación se traduce como un mecanismo de control ejecutivo, probablemente como parte del mecanismo supervisor de Shallice en el que Baddeley (2000) se basa para formular el mecanismo de memoria de trabajo. En nuestro caso, dicho sistema podría implicar una computación de la planificación top-down del movimiento, en la que la memoria di lavoro maneja los contenidos observados y planifica el movimiento en base a ellos, produciendo una actividad frontoparietal que se corresponde con el mecanismo de neuroni specchio.

El sistema de neuroni specchio no debe concebirse como un módulo neuronal separado, sino como un mecanismo intrínseco y subyacente a la mayoría de áreas relacionadas con movimientos motores. De hecho, y como veremos más adelante, la disrupción de este sistema no provoca un déficit selectivo en lesiones focales. Más bien, la implicación de este sistema se comprueba en trastornos del desarrollo del sistema nervioso, y en lesiones del lóbulo frontal. Veamos este último caso a continuación.

Dependencia y jerarquía

Como se ha mencionado el sistema de neuroni specchio se solapa con otros sistemas, y el sistema de control no es una excepción, ya que suprime conductas espontáneas de imitación. Las lesiones frontales causan una serie de déficits caracterizados por la aparición de conductas impulsivas generadas por estímulos externos. El comportamiento imitativo presenta especial relevancia con el sistema de neuroni specchio, y puede ser parte del “síndrome de dependencia ambiental”. Normalmente, la condición surge de una lesión bilateral, aunque puede deberse a una lesión unilateral también, menos frecuente. La observación del comportamiento de otros puede elicitar una activación de las zonas premotoras y parietales, dependientes del sistema de neuronas espejo.

En los sujetos sanos, esta activación no se manifiesta porque existe una supresión por parte del lóbulo frontal. Su deterioro implica una destrucción de estos mecanismos, transformando los actos potenciales en actos de hecho. La ecopraxia constituye la imitación forzada y crítica de comportamientos observados, normalmente con la presencia de perseveraciones. Aunque suele darse como un trastorno asociado a daño en los ganglios basales, también se produce por un deterioro frontal, que produce una desinhibición del sistema de neuroni specchio.

Funcionalidad del sistema frontoparietal de las neuronas espejo

Imitación y aprendizaje

Una tarea fundamental del aprendizaje es la imitación, que produce el desarrollo de algunas habilidades básicas de desarrollo social, especialmente en la adquisición de la identificación gestual, postural, y permite el desarrollo de la comprensión de la intencionalidad del otro.

Estas neuronas se disparan cuando el sujeto realiza conductas relacionadas con una meta, pero especialmente cuando observa estas conductas en otros, discriminando entre los distintos componentes de la acción según unos u otros sean más o menos relevantes desde el punto de vista intencional; incluso ante objetos no presentes.

De lo anterior se deduce que las neuroni specchio no solo manejan contenidos relacionados con patrones motores o visuales, sino también abstractos, tanto en lo referido a la modalidad sensorial de la contingencia (un sonido con significado) como en lo referido a elementos de naturaleza no presente o abstracta, que presentan relación, en términos de aprendizaje, con la intencionalidad, una realidad en la que juega un papel importante la comprensión de los motivos de otros.

La información motora integrada presenta características procesuales significativas:

• procesamiento del movimiento,
• de partes del cuerpo,
• seguimiento de la acción encaminada a una meta de un sujeto externo,
• etc.

La prossimità a sistemi frontoparietali che supportano vari tipi di integrazione sensomotoria suggerisce che la codifica dell’azione implementata nel sistema di neuroni specchio sia legata a qualche forma di integrazione sensoriale. L’imitazione è una delle molte forme di questo tipo di integrazione. In tale integrazione, il soggetto che osserva effettua confronti tra le informazioni presenti nelle aree primarie (input visivi) e il comportamento osservato, come spiegato in precedenza.

La letteratura sui comportamenti di imitazione sottolinea che un aspetto essenziale in questo ambito è la differenziazione tra varie forme di imitazione o contagio, e la vera imitazione –cioè, l’aggiungere qualcosa di nuovo al proprio repertorio motorio dopo aver osservato altri eseguire quell’azione-. Tale differenziazione si osserva a livello neuronale, distinguendo le interazioni tra il sistema di neuroni specchio e strutture di preparazione all’esecuzione prefrontali e parietali durante l’apprendimento per imitazione, e l’interazione tra il sistema di neuroni specchio e il sistema limbico durante il contagio emotivo. Probabilmente, come vedremo più avanti, il sistema dei neuroni specchio nell’autismo permette anche di fare questa distinzione, essendo uno dei sistemi di interazione più danneggiato dell’altro.

La memoria: definizione, tipi, esercizi e valutazione

I neuroni specchio possiedono proprietà individuali:

Si attivano nell’azione imitata, ma anche nell’azione che si sta osservando anche senza imitarla. Possiedono due livelli di congruenza:

• stretta, nella quale i neuroni si attivano esclusivamente in azioni e osservazioni sostanzialmente identiche;
• e congruenza approssimativa, nella quale si attivano in risposta all’osservazione di un’azione che non è necessariamente identica all’azione eseguita, ma raggiunge lo stesso scopo.

Soglie di attivazione sono definite dalla logica dell’azione, non dall’oggetto né dalla distanza dell’azione. Da queste proprietà si deduce che gestiscono contenuti astratti delle azioni osservate. Ma qual è il grado di astrazione di questa codifica? Alto, come dimostrato in esperimenti con condizioni preliminari di “occultamento”, nei quali i neuroni si attivano sulla base di una situazione iniziale di presenza o assenza, discriminando situazioni.

Esiste un riconoscimento sensoriale di azioni sonore (input sonori) nel sistema di neuroni specchio. Questo permette di stabilire una base per la comprensione del parlato e del linguaggio come un codice che si apprende –almeno nelle fasi iniziali- mediante l’imitazione fisica e gestuale.

Gerarchia funzionale del sistema frontoparietale nell’elaborazione motoria

Come già menzionato, esiste una gerarchia funzionale nel sistema di neuroni specchio quando il soggetto osserva un’azione motoria al fine di apprenderla. I livelli di base dell’elaborazione motoria sono stati ampiamente studiati. Tuttavia, il sistema di neuroni specchio risponde a una gerarchia nella quale il processamento dei movimenti è di alto livello, producendo computazioni tra le conseguenze dell’azione e gli obiettivi.

Per computare tale conoscenza devono essere disgiunti i componenti che presentano il contesto dell’azione: in primo luogo, l’oggetto in sé che rappresenta lo scopo. Gli studi esistenti non sono stati conclusivi fino a tempi relativamente recenti. Tuttavia, mediante tecniche di soppressione neuronale, come la Stimolazione magnetica, si è riusciti a dissociare il processamento di alto livello dal processamento meramente cinematico. È stato osservato che l’identificazione dell’oggetto-scopo si computa nel solco intraparietale anteriore (Hamilton & Grafton, 2006). Pertanto, esiste un’elaborazione differenziale degli oggetti, anche se l’azione è la stessa (per esempio, afferrare). D’altra parte, questa dissociazione implica anche l’analisi delle conseguenze prevedibili dell’azione, che presenta un livello gerarchico superiore rispetto al precedente.

È molto importante tenere presente che l’elaborazione degli obiettivi implica il processamento dei movimenti necessari per raggiungere tale obiettivo, ma sono aspetti con un livello diverso di elaborazione, essendo il processamento del programma motorio (non la sua pianificazione) un livello di elaborazione inferiore. Hamilton & Grafton (2007) hanno dimostrato che esiste una lateralizzazione del sistema di neuroni specchio che computa le conseguenze dell’azione. Hanno scoperto che le conseguenze di un’azione osservata vengono elaborate nel giro frontale inferiore e nel lobo parietale inferiore destro, così come nel solco postcentrale sinistro e nel solco intraparietale anteriore sinistro.

Nel complesso hanno proposto un modello gerarchico che si compone nel modo seguente: da un lato, si produce un’elaborazione di basso livello –cognitiva– che implica il processamento del pattern motorio. Il processamento del pattern motorio si verifica in un sistema che implica un’analisi sia visiva sia motoria dell’azione. La componente visiva avverrebbe in aree occipitali laterali, mentre il processamento del pattern cinematico si realizza nelle regioni frontali inferiori.

Il processamento di alto livello, definito da un’analisi degli obiettivi, avviene in un sistema che coinvolge due aree dell’emisfero destro: il lobo intraparietale e il giro frontale inferiore – in misura minore-. In questo processamento degli obiettivi, gli oggetti-scopo vengono anche processati in modo lateralizzato nella corteccia parietale inferiore sinistra. Esiste una gerarchia neuronale quando le azioni osservate vengono eseguite? Sì, e il rango gerarchico differenzia la complessità delle azioni, cioè quando le azioni sono semplici, quando sono complesse –composte da diversi passaggi–, così come quando rispondono a un’intenzionalità. In questo caso, la lateralizzazione dell’attività neuronale non sembra così evidente.

Esistono evidenze che la pianificazione di atti semplici avvenga nella corteccia motoria e premotoria, così come nella corteccia parietale inferiore sinistra. Tuttavia, sembra che il lobo parietale inferiore destro sia implicato nelle condotte complesse che richiedono più passaggi, come il compito delle torri di Londra (Newman et al., 2003). Questa zona sembra importante per l’invio di un feedback sulle conseguenze dell’atto motorio, e insieme al cervelletto può computare correzioni del movimento nello spazio o nella pianificazione.

Linguaggio

Durante il compito di imitare il movimento delle dita, si osserva un incremento dell’attività della corteccia parietale posteriore rostrale e del giro frontale inferiore, aree prossime all’area di Broca, il che suggerisce il coinvolgimento di queste aree specchio in un meccanismo di acquisizione del linguaggio di tipo filogenetico (Iacoboni & Dapretto, 2006).

Questa teoria è stata sostenuta da diversi indizi. In primo luogo è stata dimostrata una lateralizzazione sinistra del sistema dei neuroni specchio. D’altra parte, l’attivazione del sistema dei neuroni specchio nel cervello della scimmia permette di estrapolare le sue aree alle nostre: le aree nella scimmia coinciderebbero con la AB 44 dell’uomo, adiacente all’area di Broca. A partire dalla teoria dell’espressione semantica, che propone che il linguaggio si apprende in un processo bottom-up, e dalla teoria motoria della percezione del discorso, che propone che l’obiettivo dell’analisi del discorso siano le espressioni facciali associate ai suoni, più che i suoni stessi, si è scoperto che durante la percezione del discorso si attivano le aree motorie del discorso, che coincidono con il sistema dei neuroni specchio.

Inoltre, si è scoperto che il processamento di materiale linguistico produce attivazione motoria, e che l’attività neuronale prodotta dal processamento di materiale linguistico correlato a parti del corpo e azioni attiva le zone somatotopiche del cervello correlate alla lettura.

Cognizione sociale e neuroni specchio

Neuroanatomia del sistema di neuroni specchio limbico

Il secondo sistema specchio è il emotivo. Come detto in precedenza, questo sistema è coinvolto nell’adozione di condotte empatiche, ma non funziona necessariamente in modo separato rispetto al primo sistema, anche se questo punto sarà affrontato più avanti. Il sistema di neuroni specchio si localizza anche in aree corticali che mediano il comportamento emotivo. Osservare il dolore altrui produce un’attivazione della corteccia cingolata, dell’amigdala e dell’insula. L’insula è particolarmente importante nell’integrazione di rappresentazioni sensoriali, sia interne sia esterne. Presenta una struttura agranulare e è citoarchitettonicamente simile alle aree motorie.

Pertanto, l’insula funziona come un tra il sistema limbico e l’attivazione corticale somatotopica associata al dolore, sia proprio sia altrui, il che costituisce la base evolutiva dell’empatia. Nonostante ciò, questa base non è unica. Il sistema dell’empatia si potrebbe inquadrare in questo modo:

• In primo luogo deve esistere un nodo in detto sistema, che è l’amigdala, necessario per la attivazione emotiva dei soggetti.
• In secondo luogo, le zone di espressione e regolazione emotiva. Come detto, la zona di espressione emotiva basata su schemi corporei è composta da due strutture: innanzitutto l’insula, che come detto è il centro di integrazione delle informazioni interocettive. D’altra parte troviamo la corteccia cingolata, che si suddivide nel seguente modo: rispetto alla classica divisione tra processi cognitivi/dorsali e emotivi/rostrali della corteccia cingolata (Posner et al., 2007); recentemente è stato verificato che esiste una divisione in termini di espressione emotiva (interocettiva) nella corteccia cingolata anteriore dorsale, e una funzione regolatoria delle emozioni nella corteccia cingolata anteriore rostrale (Etkin et al., 2010), il che è congruente con un sistema di controllo antero-posteriore orbitofrontale (orbitofrontale-cingolato-amigdalar, principalmente).
• In terzo luogo, il nodo di processamento di alto livello composto dal sistema di neuroni specchio. Questo sistema è formato dall’insula e dalla corteccia frontale anteriore mediale. Infatti il sistema di neuroni specchio dell’insula si sovrappone al sistema di espressione emotiva interocettiva. L’interazione di questo sistema con l’emozione varia a seconda della complessità dell’atto emotivo.

Come funziona il sistema dei neuroni specchio nella cognizione sociale?

Il sistema dei neuroni specchio funziona in due modi per quanto riguarda la cognizione sociale:

• In primo luogo, è necessario per la predizione e l’attribuzione di pensiero (teoria della mente).
• In secondo luogo, attiva meccanismi di riconoscimento ed espressività affettiva. Si è spiegato il primo sistema di predizione: gli atti osservati vengono computati in un sistema di neuroni specchio frontoparietale, insieme alle conseguenze.

Questo sistema serve come un modello predittivo che evolve nel tempo: da comportamenti e processi semplici bottom-up, il sistema neurologico passa col passare degli anni a un sistema top-down di regolazione, nel quale gli schemi motori osservati vengono confrontati con l’apprendimento nel corso degli anni, e ha come finalità stabilire pattern predittivi statistici che minimizzino l’errore (Kilner et al., 2007). Questa computazione è gerarchica anche nel senso che le operazioni che si realizzano rispondono a una distribuzione gerarchica degli assi teorici del cervello. In questa gerarchia il lobo frontale si occupa di effettuare la computazione tra il comportamento osservato e lo stato mentale presunto, e la corteccia motoria, il parietale e il solco temporale superiore si occuperebbero di integrare l’informazione visiva e gli schemi motori immagazzinati.

Di seguito ci concentreremo sul secondo sistema dell’empatia, che implica il sistema dei neuroni specchio limbico (insula, corteccia cingolata e lobo frontale).

Neuroni specchio ed empatia

Il ruolo dei neuroni specchio nei comportamenti empatici come per esempio l’adozione di gesti facciali e posture in comportamenti imitativi interattivi, è fondamentale insieme all’assunzione emotiva (sistema limbico). Come accennato in precedenza, i neuroni specchio computano i movimenti in termini di conseguenza dell’esecuzione e di obiettivi. Questa conoscenza serve come base per la cognizione sociale, insieme al secondo sistema di integrazione emotiva. L’empatia non è un processo univoco. Nonostante vi siano evidenze che osservare la punizione altrui produca un’attivazione nell’amigdala, nella corteccia cingolata anteriore e nell’insula –oltre al talamo e al cervelletto- (Jackson et al., 2005), probabilmente il processo completo dipende da una rete su larga scala, con aree di alto processamento che influenzano o elicitano risposte emotive.

Infatti, questo potrebbe essere il ruolo dei neuroni specchio nell’empatia. L’empatia è supportata da una rete neurale su larga scala composta dal sistema dei neuroni specchio, dal sistema limbico e dall’insula, che funziona come nodo connettore tra entrambi i sistemi. All’interno di questa rete, i neuroni specchio forniscono la simulazione delle espressioni e dei gesti facciali osservati negli altri a zone di processamento di basso livello, tramite l’insula, il che provoca attività in tali aree. E, infine, producendo uno stato emotivo nell’osservatore del comportamento osservato. In questo modo si fornisce al soggetto un sistema alternativo di emozioni, basato sulla simulazione, che permette in parte la cognizione sociale.

Questa teoria è chiamata “teoria della simulazione” (Gallese & Goldman, 1998; citato in Frith & Frith, 2006), e propone che in questo modo possiamo comprendere le emozioni che osserviamo attraverso gli stati interni che ci provocano. Pertanto, la forma di empatia più comune è adottare la postura dell’altro, letteralmente, per simularla interiormente. E di nuovo, quando tentiamo di adottare la postura della persona che esprime le sue emozioni, lo facciamo faccially, attivando il sistema limbico.

In definitiva, i neuroni specchio presentano una base sensoriomotoria dell’empatia. Parlando di questo sistema di neuroni specchio e della sua relazione con l’empatia, è necessario fare una distinzione: capire e simulare le emozioni non è l’unico passaggio per la cognizione sociale, poiché dobbiamo tenere conto della personalità stabile della persona al fine di effettuare predizioni.

In questo aspetto, è interessante fare, ancora una volta, una distinzione: neuronalmente, è la stessa cosa pensare al probabile comportamento e emozione di una persona simile a noi, rispetto a una persona diversa? Non lo è. Pensare a qualcuno che è simile a noi tende ad attivare aree della corteccia prefrontale mediale ventrale, specialmente le AB 18, 9, 57 e 10, mentre pensare alle probabili reazioni e caratteristiche degli altri attiva aree della corteccia prefrontale dorsale, AB 9, 45 e 42 (Frith & Frith, 2006).

Infatti, esiste un asse funzionale del cervello mediale-laterale, in cui le aree più centrali si relazionano con la rappresentazione del sé e delle proprie emozioni, mentre le regioni laterali implicano una rappresentazione del mondo esterno e degli altri. Questa ipotesi su un asse mediale-laterale si basa sul fatto che le aree mediali tendono a presentare maggiore connessione con centri limbici e di informazione sensoriale propriocettiva, e pertanto sono più influenzate dai dati, mentre le aree laterali sarebbero più riflessive e dipendenti da rappresentazioni sul mondo esterno. Amodio & Frith (2006) menzionano un nodo centrale nel processamento della cognizione sociale: la corteccia frontale mediale (AB 10).

Sistema dei neuroni specchio e riabilitazione motoria

Sebbene sia stata spiegata la funzione che presenta il sistema dei neuroni specchio nell’apprendimento motorio, è interessante segnalarne l’implicazione nella formazione di una banca di memoria motoria. L’evidenza più forte proviene dagli studi di Stefan et al. (2007), nei quali gli autori mostrano come l’apprendimento di una sequenza motoria tramite l’osservazione potenzi la formazione di memorie motorie rispetto all’apprendimento in solitudine. È stato scoperto che l’apprendimento per osservazione può mediare processi di neuroplasticità a lungo termine nell’individuo, e che tale effetto è mediato dal sistema dei neuroni specchio nella corteccia motoria.

In uno studio condotto da Ertelt et al. (2008) due gruppi di pazienti con infarto nell’arteria cerebrale media e arto paretico sono stati sottoposti a due terapie diverse: una con indizi audiovisivi, e l’altra senza indizi. Il gruppo che seguì l’allenamento con campioni audiovisivi degli esercizi mostrò un miglioramento maggiore nell’arto paretico rispetto al gruppo di controllo. Oltre a quanto sopra è stata proposta la terapia dello specchio come alternativa che provoca cambiamenti nella plasticità. In essa, il paziente pratica con il suo arto sano davanti a uno specchio in cui si visualizza in uno specchio parasagittale. Questo produce un’illusione visiva dell’arto paretico. I risultati della terapia mostrano una generazione di plasticità corticale.

Neuroni specchio e terapia nei disturbi dello spettro autistico (Autismo e Asperger)

Sviluppo e disfunzione

Esistono evidenze indirette di attività dei neuroni specchio a partire dal primo anno di vita per la predizione degli obiettivi di soggetti osservati (Falck-Ytter etal., 2006; citato in Iacoboni & Dapretto, 2006). Nei minori di 11 anni, queste evidenze, sebbene siano meno robuste che negli adulti (il che è logico se si pensa che il sistema non è del tutto maturo in termini conexionisti), mostrano indici di attivazione dei neuroni specchio in vari parametri (soppressione del ritmo mu, EEG, spettroscopia a infrarossi, risonanza magnetica funzionale) per attività di imitazione, competenza sociale ed empatia. Pertanto, e sebbene oggi non si sappia con certezza quale sia il grado di implicazione del sistema dei neuroni specchio nel comportamento sociale, è evidente che gioca un ruolo centrale.

Probabilmente una delle chiavi che permette di stabilirne l’importanza è la sua disfunzione nei bambini con autismo e altri disturbi della comunicazione. Nell’autismo è stato proposto un deficit di simulazione neuronale nella modellazione dei comportamenti osservati, che impedisce una corretta “comprensione esperienziale” degli altri. Questo deficit è stato verificato neurologicamente nel circuito dei neuroni specchio, in cui esistono anomalie strutturali in soggetti con disturbi dello spettro autistico.

Tale disturbo, per esempio, impedisce una corretta identificazione delle emozioni nelle espressioni facciali poiché non esiste un’adeguata attivazione del circuito centrale. Tuttavia, i soggetti autistici sono capaci di identificare l’atto non emotivo –sebbene non conoscano la finalità per cui viene compiuto-, il che suggerisce una disruzione del circuito dei neuroni specchio limbico più accentuata rispetto al meccanismo di imitazione. Questo deficit si correla con la gravità del disturbo.

I dati forniti sull’Asperger confermano un deficit simile sebbene meno grave (basato su difficoltà e un ritardo temporale nell’acquisizione di comportamenti) che implica l’imitazione, il che suggerisce che l’imitazione può giocare un ruolo importante nella terapia con questo tipo di soggetti. La terapia con soggetti che presentano disturbi dello spettro autistico può coinvolgere il sistema dei neuroni specchio. Esistono evidenze empiriche che almeno in parte il disturbo implica un deficit nell’imitazione e nella produzione del linguaggio, e che il sistema dei neuroni specchio è implicato in tale disturbo (Wan et al., 2010).

È stato dimostrato che la terapia con la musica favorisce il miglioramento dei sintomi. Poiché il sistema sensoriomotorio è implicato nel processamento del linguaggio, ed esiste anche una modulazione dell’attività motoria durante il processamento del linguaggio, sembra logico pensare che un modo per attivare il sistema dei neuroni specchio potrebbe migliorare entrambi i sintomi. E la musica produce un’attività nel sistema, che favorisce la sua alterazione (in senso positivo) e fornisce una plasticità neuronale, poiché la musica è anche un atto di espressività motoria, e produce un’attivazione, tra le altre, dell’area di Broca (AB 44). Infatti, questo tipo di terapia combinata con il canto produce effetti benefici in pazienti con afasia di Broca, molti dei quali sono in grado di pronunciare le parole integrate in una prosodia differente dalla normale.

Rispetto all’atto di parlare, cantare produce un’attivazione bilaterale di una rete frontotemporale, e parte di questa rete condivide neuroni con il meccanismo dei neuroni specchio. Questa sovrapposizione produce un miglioramento degli schemi di coordinazione udito-motoria, un deficit di attivazione che si osserva nelle persone che soffrono di questo tipo di disturbi della comunicazione.

Per quanto riguarda l’imitazione, il grado di implementazione ed efficacia varia allo stesso modo dei dati sperimentali esposti in precedenza. Pare che i bambini con Asperger mostrino una buona evoluzione, specialmente se la terapia viene effettuata inizialmente con soggetti vicini al paziente, e ancora di più se viene effettuata con video del soggetto stesso. Questi dati sono stati riscontrati nella soppressione delle onde mu nella corteccia sensoriomotoria, parte del sistema di neuroni specchio.

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