NEUROSCIENZE/ Le ricerche sul cervello: si scrive “progetto” ma si legge “sogno”

- Mauro Ceroni

Si torna a parlare di cervello con MAURO CERONI: un numero speciale di Nature nel novembre scorso è stato dedicato alla presentazione di due megaprogetti di ricerca sul cervell

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Immagine di archivio

Un numero speciale di Nature nel novembre scorso è stato dedicato alla presentazione di due megaprogetti di ricerca sul cervello: Human Brain Project (HBP) e BRAIN Initiative, di cui il primo già finanziato dalla Comunità Europea con una dotazione di 1 miliardo e 200 milioni di euro e il secondo proposto e sostenuto dal Governo Federale Usa. 

La presentazione sintetica del primo parte dall’affermazione che è impossibile determinare l’attività di un gruppo di neuroni quando questi sono connessi con l’intero cervello funzionante; solo il modello di tale gruppo di neuroni può risolvere il problema. Esattamente il contrario di quanto propone il secondo, cioè di mappare finemente l’attività elettrica di tutti neuroni del cervello.

Una seconda affermazione è ancora più stupefacente: si dice letteralmente che “una simulazione realistica (del cervello) permetterà di comprendere meglio come i farmaci agiscono sul cervello” e i loro possibili effetti collaterali; si potranno persino sviluppare nuovi trattamenti (delle malattie neurologiche). Tali affermazioni alla coscienza del medico o del biologo appaiono letteralmente assurde.

Una terza affermazione è che tutto questo costerà all’incirca la stessa cifra che serve per sviluppare un solo farmaco nuovo.

Infine, last but not least, si sarà in grado di limitare l’uso degli animali nella ricerca scientifica. Ma una volta scoperto un farmaco nuovo attraverso il modello informatico, come si pensa di verificarne gli effetti sugli esseri umani senza prima controllare quelli sugli animali da esperimento? Sembra che la logica sia soprattutto quella di aderire ai desideri collettivi della cultura dominante, piuttosto che quella realistica-scientifica di una strada adeguata per l’avanzamento della nostra conoscenza del cervello, delle sue malattie e delle sue sorprendenti funzioni.

L’obbiettivo finale del progetto è quello di creare un cervello di mammifero completamente ingegnerizzato sia nella sua versione fisiologica sia in quella delle varie patologie. Qual è la strada che viene proposta? Creare e validare un modello informatico di una colonna corticale cerebrale, quella che viene considerata l’unità funzionale della corteccia (ma la dimostrazione di ciò non è ancora stata data). A questo punto la strada sembrerebbe spianata: si tratta solo di combinare numeri crescenti di tali unità funzionali modellizzate e si otterrà l’intero cervello di animali prima e poi dell’uomo.

Ma la frase più riassuntiva e rivelatrice della mentalità che sta alla base del progetto è la seguente: “Il cervello umano è un computer immensamente potente, a basso consumo di energia, capace di imparare e di autoripararsi. Se saremo capaci di comprendere e imitare il modo con cui funziona, potremo rivoluzionare l’Information Technology, la medicina e la società”. Cioè la coscienza dell’uomo, del singolo, altro non è che il prodotto del suo cervello, che come tale è riproducibile da un computer, è un computer. Costruiamo il computer che riproduce il cervello e avremo capito tutto dell’uomo. Cioè, fuor di metafora, è possibile conoscere fino in fondo l’essere umano e pertanto, in nome del suo bene, controllarlo e programmarlo.

A ciò segue un altro punto fondamentale della mentalità dominante. I risultati verranno sicuramente raggiunti perché questo progetto coinvolgerà il meglio dei neuroscienziati, degli ingegneri informatici, dei medici, dei fisici, dei matematici e naturalmente dei filosofi morali. Occorre ancora precisare che lo HBP fa affidamento su un supercomputer di tipo tradizionale, ancora da costruire per potenza richiesta e per il quale ci sarà un ampio finanziamento per la sperimentazione di un nuovo materiale per i microcircuiti. Il progetto sembra prescindere dai tentativi di costruire computer che imitino il funzionamento del cervello, le cosiddette reti neurali, considerate da molti l’unica possibilità di imitare il funzionamento cerebrale.

Ci resta ancora da esaminare qual è la proposta, per ora ancora molto vaga e generale e senza un finanziamento già stabilito, della BRAIN Initiative sostenuta dalla amministrazione Obama.

Anche nel caso americano la proposta nasce da un precedente progetto chiamato Brain Activity Map, sostenuto dalla Kvali Foundation, che sull’esempio del successo della decifrazione del genoma umano ha proposto di registrare l’attività di migliaia prima e poi milioni di neuroni di cervelli viventi. Questa sarebbe la chiave, secondo i proponenti, per scoprire come funziona il cervello e quindi comprendere anche tutte le funzioni cognitive umane; per usare le parole dell’articolo: “per comprendere come i pensieri possano emergere dal cervello”. 

L’annuncio del progetto, avvenuto per bocca di Obama stesso il 2 aprile scorso, ha comunque cambiato il nome, divenuto appunto BRAIN Initiative, ha tolto limiti giudicati troppo stretti di tempo e ha mantenuto l’idea di fondo di sviluppare nuove tecnologie che permettano di registrare l’attività potenzialmente di tutti i neuroni del cervello, per poterne ottenere una mappa, così come la si è ottenuta del patrimonio genetico dell’uomo. Anche l’annuncio di Obama promette che un tale progetto permetterà di arrivare a trattamenti efficaci dell’epilessia, dell’autismo, della malattia di Alzheimer e della schizofrenia. Il progetto dovrà essere definito dal coinvolgimento di moltissimi ricercatori del campo, sotto la guida di una commissione indicata dal Governo Federale.

Nell’esposizione sin qui fatta ho già anticipato dei punti critici evidenti. Vorrei ora riprendere i punti più problematici a partire da quelli più generali, arrivando anche ad aspetti particolari.

Ogni progetto che coinvolga lo studio dell’essere umano muove inesorabilmente le mosse da una concezione dell’uomo, che, anche se non esplicitata, determina di fatto la struttura e le proposte del progetto stesso. Così è facilmente rintracciabile la concezione di uomo alla base di entrambi i progetti: le caratteristiche salienti della persona umana, la sua capacità di pensare – come viene esplicitamente dichiarato – ma possiamo dire, per essere più chiari, la sua coscienza, la sua libertà, il suo io, la sua soggettività si identificano con il cervello, col funzionamento bioelettrico del cervello. Il cervello altro non è che un supercomputer capace di analizzare e impiegare informazioni per i propri comportamenti e progetti. Tutta la realtà dell’uomo, della persona, del singolo è riducibile a un computer. 

Se questo fosse vero ne conseguirebbe che si può costruire una macchina, un computer, questa volta elettronico, non biologico (ma questo è un particolare trascurabile per la corrente di pensiero chiamata Funzionalismo), che si può identificare con una persona umana, che ha le stesse prestazioni della persona umana; e siccome la macchina viene costruita da ingegneri e ne conosciamo tutti i dettagli, è possibile capire come funziona il cervello umano e manipolarlo per esempio per risolvere le malattie neurologiche e psichiatriche. Nel sito di Blue Brain Project , che rappresenta il progetto originale da cui è nato HBP, si afferma: “Il progetto sarà anche in grado di chiarire domande che l’uomo si è fatto da più di 2.500 anni (chissà perché 2.500!?, ndr) quali: cosa vuol dire percepire, pensare, ricordare, imparare, conoscere, decidere? Cosa vuol dire essere coscienti? In conclusione lo HBP contiene la possibilità di rivoluzionare la tecnologia, la medicina, le neuroscienze e la società” 

È evidente che tutto si gioca dunque sulla veridicità della prima affermazione: il cervello è la sede dell’essenza dell’uomo e si identifica con un computer. Ma questa affermazione dovrebbe essere la conclusione di un lungo percorso di ricerca, invece è assunto come un assioma indiscutibile. Da quando è possibile costruire un progetto scientifico e ottenere finanziamenti enormi su affermazioni non provate dall’esperienza? 

L’operazione culturale che è stata fatta è la seguente: prima si è resa mentalità dominante, mediante la pressione dei media, l’idea che la persona umana si identifichi col suo cervello e poi si costruisce un progetto basato su questa idea, come se questa corrispondesse alla realtà! È sorprendente che le commissioni scientifiche di valutazione in sede europea e americana che hanno approvato i progetti non si siano chieste la sensatezza di tutto questo. L’essere umano è prima di tutto un essere vivente e la vita non è mai riducibile ai suoi determinismi fisico-chimici. In secondo luogo, come insegna la Fenomenologia, la soggettività umana non è mai riducibile ai dati oggettivi analizzabili da una scienza.

Nel progetto europeo lo strumento cui è legata la possibilità del raggiungimento dell’obbiettivo finale è la modellizzazione inizialmente di parti del cervello e poi di tutto il cervello. È noto a tutti quelli che usano modelli matematici, specie in campo medico-biologico ma anche ingegneristico, che i modelli trovano grosse difficoltà davanti a funzioni complesse. Ci sono limiti ben precisi alla possibilità di intendere analiticamente e riprodurre matematicamente funzioni biologiche. Nessun computer può riprodurre la complessità di una singola cellula e non è solo un problema di potenza di calcolo. Inoltre, come è noto anche in campo ingegneristico strutturale, i modelli vanno sempre verificati empiricamente nella realtà dei fatti. Pertanto, per essere sensato scientificamente, il progetto dovrebbe prima di tutto dimostrare il suo funzionamento al livello più basso, quello di singoli neuroni e di insiemi limitati di neuroni. 

Negli articoli viene riportato che l’unità funzionale (la colonna neuronale) della corteccia cerebrale è già stata modellizzata e che funziona; non vengono però citate le pubblicazioni dove ciò è presentato. Un’interazione significativa di 10.000 neuroni modellizzati non viene mostrata. È noto che le reti neurali hanno trovato limitato impiego nei giochi elettronici, ma la loro applicazione a funzioni complesse non è ancora possibile. Il problema delle interazioni di due colonne modellizzate e poi di molte non ha nessuna dimostrazione di funzionamento efficace. Dunque lo scale up di tali unità funzionali non ha alcuna evidenza di produrre risultati efficienti e simili alla versatilità del tessuto nervoso dei mammiferi. 

Alla base di un tale modo di procedere sta una concezione riduttiva della complessità. La complessità in campo biologico sarebbe sempre riducibile a interazioni fra strutture semplici, elementari. È oggi invece del tutto chiaro che la complessità biologica non è mai predicibile e predeterminabile a partire da una conoscenza dei suoi componenti elementari. Nel caso di un modello informatico di cervello basato sullo scale up di unità funzionali più semplici, la complessità emergente sarà solo quella già predeterminata nella modellizzazione delle singole unità semplici. L’emergenza di nuove proprietà e funzionalità in campo biologico non è mai deducibile a partire dalle forme di vita più elementari. Essa appare come un novum da conoscere e analizzare, ma non da dedurre da condizioni precedenti.

Veniamo ora agli aspetti più irragionevoli e irrealistici del progetto. Il salto logico e ontologico fra il modello computeristico di cervello e il cervello individuale vivente è enorme. Nessun farmaco potrà essere compreso nella sua modalità di azione sul cervello e tanto meno nessun farmaco potrà essere scoperto attraverso il modello, semplicemente perché i farmaci agiscono solo sul cervello biologico e mai sul suo modello e come è noto ultimamente in modo peculiare per quella determinata specie animale e anche per quel particolare individuo della specie.

In secondo luogo, modellizzare le connessioni cerebrali non ha nulla a che vedere con le patologie neurologiche e psichiatriche. Queste si svolgono esclusivamente sul piano biologico e l’alterazione delle connessioni è puramente secondaria al meccanismo del danno cerebrale. Pretendere poi che si possa fare il modello del cervello normale e poi quello delle singole malattie e poi dei singoli individui sani e ammalati è pura fantasia, che nulla ha a che fare con la scienza. Abbiamo già la realtà biologica, perché dovremmo aver bisogno del modello, cioè di una approssimazione? 

Ma perché si può pensare una cosa simile? All’origine di tali giudizi e previsioni assurde sta un assioma non esplicitato che predica che solo la conoscenza analitico-computeristica permette di cogliere la realtà vera delle cose. Ogni altro metodo di conoscenza, quale la biologia e la medicina, sarebbe ultimamente irrilevante, soggettivo e inutile. Peccato per questi signori che biologia e medicina clinica occidentale sono state, fino ad ora, l’unico modo per lo sviluppo culturale della comprensione del fenomeno vita e per il miglioramento delle condizioni di vita sulla Terra.

 

L’accenno al risparmio sugli animali da esperimento è politically correct, ma assurdo. L’immissione di un farmaco in medicina non potrà mai prescindere dalla sperimentazione animale, a meno che non si voglia passare a quella umana, magari obbligatoria su umani ritenuti non pienamente tali (come il nazismo ha preconizzato di fare).

Questi progetti si muovono dentro l’assunzione non provata e non provabile che la coscienza, l’io, la persona sono riducibili al suo cervello; ma fanno un passo oltre: assumono come certo che la biologia è riducibile all’ingegneria, all’informatica. Si conformano all’antica idea della fantascienza che si possa costruire una versione cibernetica, cioè ingegnerizzata, informatica e meccanica del singolo individuo. E questa sarà la via per realizzare il grande sogno di ogni cultura umana, l’immortalità. Ma tra i sogni e la realtà esiste un confine difficilmente valicabile.

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