La coscienza è uno stato di caos?

Il mio giallo è uguale al tuo giallo? Il tuo dolore è uguale al mio? La questione se la coscienza umana sia soggettiva o oggettiva è in gran parte filosofica. Ma la linea tra coscienza e incoscienza è un po' più facile da misurare. In un nuovo studio su come i farmaci anestetici influenzano il cervello, i ricercatori suggeriscono che la nostra esperienza della realtà è il prodotto di un delicato equilibrio di connettività tra i neuroni - troppo o troppo poco e la coscienza scivola via.

"È uno studio molto bello", dice il neuroscienziato Melanie Boly dell'Università del Wisconsin, Madison, che non è stato coinvolto nel lavoro. "Gli studi precedenti sul cervello hanno rivelato l'importanza dell'"integrazione corticale" nel mantenimento della coscienza, il che significa che il cervello deve elaborare e combinare più input da diversi sensi contemporaneamente. La nostra esperienza di un'arancia, per esempio, è fatta di vista, odore, gusto, tatto e il ricordo delle nostre precedenti esperienze con il frutto. Il cervello fonde tutti questi input - fotoni, molecole aromatiche, ecc. - nella nostra esperienza soggettiva dell'oggetto in quel momento.

"C'è un nuovo significato creato dall'interazione delle cose", dice Enzo Tagliazucchi, un fisico dell'Istituto di psicologia medica di Kiel, in Germania. La coscienza attribuisce un significato allo schema dei fotoni che colpiscono la retina, differenziandoti così da una macchina fotografica digitale. Anche se il cervello riceve ancora questi dati quando perdiamo la coscienza, nessun senso coerente della realtà può essere assemblato.

Durante la coscienza sveglia, il cervello dei partecipanti ha generato "una raffica di attività in continua evoluzione", e la fMRI ha mostrato una moltitudine di reti sovrapposte che si attivano mentre il cervello integra l'ambiente circostante e genera un "flusso di coscienza" momento per momento. Dopo l'inizio del propofol, le reti cerebrali avevano una connettività ridotta e molta meno variabilità nel tempo. Il cervello sembrava essere bloccato in un solco, utilizzando gli stessi percorsi più e più volte.

I risultati suggeriscono che, nel cervello, c'è un livello ottimale di connettività tra i neuroni che crea il massimo numero di percorsi possibili. Se ogni neurone può essere pensato come un nodo della rete, la coscienza potrebbe derivare dall'esplorare la rete il più a fondo possibile. Ma le reti più diverse - quelle con il maggior numero possibile di disposizioni - non hanno necessariamente la massima quantità di connettività neuronale.

Se ogni neurone del cervello fosse direttamente collegato ad ogni altro neurone, tuttavia, il cervello diventerebbe troppo omogeneo, e un segnale diventerebbe indistinguibile dal successivo, spiega Tagliazucchi. "Si accendono tutti o stanno tutti zitti". Invece, la coscienza potrebbe emergere da un attento bilanciamento che porta il cervello a "esplorare" il numero massimo di percorsi unici per generare significato, dice. I ricercatori chiamano questo punto di equilibrio "un punto critico."

"[È] come le auto che esplorano le strade della città", dice Tagliazucchi. "Se le auto si muovono sempre nello stesso modo restrittivo, se si spostano dal punto A al punto B e ritorno, alla fine della giornata non si capisce veramente la città. Ma se le macchine sono esploratrici profonde e passano attraverso tutte le parti possibili della città, si ottiene una mappa che è molto vicina alla mappa reale della città. Nel punto critico, le auto stanno esplorando le strade nel modo ottimale".

A differenza delle auto, però, il flusso di elettricità attraverso il nostro cervello non è guidato da una forza senziente con volontà o intento. E, in effetti, ciò che fa sì che il cervello si muova tra gli stati di coscienza e di incoscienza - da e verso il punto critico - rimane sconosciuto. "Se sei in un punto critico, il cervello è davvero caotico", dice Boly. "Se sei lontano da lì, è troppo monotono o stabile."

Questa stabilità potrebbe spiegare cosa rende difficile svegliare le persone dal coma. Tagliazucchi spera che capendo dove si trovano i punti critici, e come vengono mantenuti, potremmo alla fine risvegliare i pazienti in coma da stati di incoscienza, convincendo il cervello a cominciare a esplorare le sue strade nel modo giusto.