Il ruolo dell’ippocampo nell’apprendimento dei processi decisionali sociali e dei comportamenti prosociali

Gli esseri umani sono animali sociali che interagiscono quotidianamente tra loro creando uno spazio sociale comune, noto anche come società. Pertanto, le decisioni umane si configurano spesso come decisioni sociali riguardanti gli altri e/o influenzate da loro. Queste decisioni possono essere raggiunte tramite l’esperienza del singolo (apprendimento individuale) o tramite l’osservazione degli altri (apprendimento sociale).

Inoltre, sofisticati comportamenti prosociali – cioè comportamenti sociali volti a beneficiare gli altri e promuovere il loro benessere – come l’altruismo, che molti considerano alla base della società umana, possono scaturire dai processi decisionali sociali. Deficit nei comportamenti prosociali possono essere osservati nelle malattie neurodegenerative o nei disturbi psichiatrici e vengono frequentemente associati a una disfunzione dei processi decisionali sociali.

Il processo decisionale sociale coinvolge di per sé abilità complesse come il tener traccia (la memoria) delle precedenti esperienze/interazioni e la valutazione dei segnali nell’ambiente circostante come la presenza e le azioni degli altri. Nonostante le elevate richieste cognitive, prove crescenti suggeriscono che specie non umane tra cui i roditori (topi e ratti) possono essere capaci di elaborati processi decisionali sociali. Questi a loro volta possono generare comportamenti prosociali come l’altruismo. I risultati ottenuti con i modelli di laboratorio sono fondamentali per noi ricercatori perché offrono un sistema nel quale è possibile studiare i meccanismi neurali alla base dei processi decisionali sociali e quindi dei comportamenti prosociali, sia in condizioni di salute sia di malattia.

In precedenti studi, l’ippocampo è stato riconosciuto come una zona del cervello cruciale per l’apprendimento e la memoria sociale. Recentemente, l’ippocampo è stato proposto anche come area chiave per i processi decisionali in generale. Infatti, l’ippocampo offrirebbe all’individuo la possibilità di ripetere/ripercorrere (“replay”) le esperienze passate necessarie per soppesare diverse alternative e scegliere come agire nell’ambiente circostante. Inoltre, sono stati identificati neuroni di tipo “sociale” nella regione dorsale dell’ippocampo.

Questi neuroni sociali o “social place cells” si attivano specificamente per le posizioni e le mosse degli altri nello spazio. Questi studi aprono alla possibilità che l’ippocampo sia in grado, non solo di codificare aspetti spaziali, ma anche sociali dell’ambiente, aiutando potenzialmente a realizzare un processo decisionale sociale e quindi un comportamento prosociale. Queste evidenze insieme indicano nell’ippocampo, in particolare la parte dorsale, una struttura intrigante per studiare più in profondità i processi decisionali sociali.

Durante il primo anno del mio dottorato, abbiamo sviluppato un paradigma originale per testare i processi decisionali sociali in un modello specifico. Lo schema imita il “dictator game”: un gioco-esperimento in cui i partecipanti scelgono se condividere o meno denaro con gli altri.  In maniera molto simile, nel nostro task i soggetti possono imparare da soli (apprendimento individuale) o tramite l’osservazione degli altri (apprendimento sociale) come condividere o meno il cibo con i loro compagni, esprimendo così una preferenza sociale etichettabile come altruista o egoista. Successivamente, abbiamo studiato il ruolo dell’ippocampo nel task sopra descritto.

I risultati del primo anno dimostrano che i topi sono capaci di prendere decisioni sociali ed esprimere comportamenti prosociali come l’altruismo imparando tramite esperienza individuale. In particolare, i topi maschi adulti si dimostrano generalmente più altruisti che egoisti nel nostro task: sono maggiormente disposti a condividere il cibo con i loro compagni piuttosto che tenerlo per sé. Alcuni di questi risultati sono inclusi in un articolo di ricerca in revisione di cui sono co-autore (https://www.researchsquare.com/article/rs-404701/v1). Inoltre, i topi possono anche imparare come esprimere decisioni sociali e comportamenti prosociali tramite l’osservazione degli altri (apprendimento sociale). Questa forma di apprendimento rappresenta, in molti casi, un tipo di apprendimento più robusto ed efficiente rispetto all’apprendimento solo per esperienza, cioè senza alcuna osservazione precedente. 

I risultati del secondo anno evidenziano l’importante ruolo dell’ippocampo dorsale nei processi decisionali sociali. Abbiamo principalmente studiato il processo decisionale sociale mediante apprendimento sociale, in quanto forma di apprendimento più efficiente e affascinante. Il nostro modello di studio evidenzia che l’inibizione della regione dorsale dell’ippocampo porta all’espressione di una preferenza/decisione sociale con più difficoltà. Per quanto riguarda il terzo anno, abbiamo in programma di studiare i processi decisionali sociali in un modello di demenza di Alzheimer caratterizzato da disfunzione ippocampale e deficit a livello sociale.

In conclusione, i risultati preliminari della mia ricerca dimostrano che i topi, in maniera molto simile agli uomini, possono essere in grado di prendere decisioni sociali e dimostrare comportamenti prosociali come l’altruismo verso gli altri. Quindi, rappresentano un modello prezioso per indagare più a fondo le basi neurali dei processi decisionali sociali. In particolare, il nostro modello di studio sta iniziando a evidenziare il ruolo determinante dell’ippocampo dorsale per questi processi. Infine, questa ricerca potrebbe essere estremamente utile per far luce su quelle situazioni di malattia come i disturbi neurodegenerativi o psichiatrici in cui la disfunzione dell’ippocampo è spesso accompagnata da deficit nei processi decisionali sociali e nei comportamenti prosociali con un conseguente impoverimento della qualità della vita in società.

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