L’interazione sociale è una componente fondamentale della vita di ogni individuo. Essa può avvenire tramite azioni condivise in cui due o più individui si coordinano per raggiungere un obiettivo comune (Sebanz et al., 2006). Una delle strategie adottate in questi casi consiste nel ridurre la propria variabilità motoria, per rendere più predicibili i propri comportamenti e, quindi, facilitare la coordinazione (Vesper et al., 2010; Visco-Comandini et al., 2015). In un recente lavoro, tuttavia, è stato dimostrato come, a fronte della naturale variabilità interindividuale del comportamento motorio, questa strategia possa non essere sufficiente (Slowinski et al., 2016). Alla luce di tali evidenze abbiamo condotto un esperimento in cui veniva richiesto a due primati non umani di eseguire un compito individualmente (SOLO) e mediante un’azione congiunta (JA). Esso consisteva nel muovere da una posizione centrale ad uno di otto possibili target periferici, un cursore visivo su uno schermo posto di fronte agli animali, mediante l’applicazione di una forza su un joystick isometrico. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di analizzare le “firme motorie” degli animali sperimentali nella condizione SOLO e studiare la loro influenza sulle strategie comportamentali utilizzata durante la JA. Inoltre, mediante registrazione dell’attività extracellulare di singole neuroni dalla corteccia premotoria dorsale (PMd), ottenuta simultaneamente dai due animali interagenti, abbiamo studiato i meccanismi corticali che sottendono la programmazione e l'esecuzione di una corretta JA. Infatti, sebbene sia noto il ruolo della corteccia PMd nella pianificazione delle azioni individuali basate su associazioni non-standard, o “arbitrarie”, tra stimoli sensoriali e risposte motorie, le proprietà funzionali dei suoi neuroni e le connessioni cortico-corticali, soprattutto con le aree prefrontali e mesiali, suggeriscono un suo potenziale coinvolgimento anche nella codifica della coordinazione interindividuale. I risultati di questo studio hanno permesso di chiarire la natura delle informazioni necessarie alla selezione dei corretti programmi motori durante la JA e quella delle strategie che permettono di far fronte a eventuali differenze comportamentali interindividuali. I risultati hanno mostrato che i neuroni della corteccia premotoria dorsale sono in grado di codificare in maniera distinta l’azione congiunta da quella eseguita individualmente. Nello specifico, inoltre, questo avviene a seguito della presentazione di indizi di natura spaziale, che specificano la direzione verso cui l’azione dovrà essere eseguita. Tale informazione, viene elaborata da cellule con proprietà di tuning direzionale (per una discussione recente della letteratura si veda Mahan & Georgopoulos,2013) precocemente, già nella fase di programmazione dell’azione. L’importanza della direzionalità nell’azione congiunta, inoltre, è stata evidenziata anche attraverso lo studio del comportamento, da cui è emerso che le strategie e la performance della diade sono direzione-dipendente. In conclusione, vi sono elementi sufficienti per ipotizzare che la semplice condivisione dell’intenzionalità del compito potrebbe non essere sufficiente per guidare una corretta JA. Allo stesso modo anche i neuroni mirror, classicamente ritenuti i protagonisti nella codifica della azione altrui, potrebbero non essere sufficienti richiedendo, invece, il reclutamento di popolazioni neuronali in grado di codificare gli attributi spaziali indispensabili per la corretta esecuzione delle azioni eseguite in un contesto diadico.

Coordinazione motoria tra primati non umani interagenti: evidenze comportamentali e ruolo della corteccia premotoria / Babicola, Lucy. - (2018 Feb 15).

Coordinazione motoria tra primati non umani interagenti: evidenze comportamentali e ruolo della corteccia premotoria

BABICOLA, LUCY
15/02/2018

Abstract

L’interazione sociale è una componente fondamentale della vita di ogni individuo. Essa può avvenire tramite azioni condivise in cui due o più individui si coordinano per raggiungere un obiettivo comune (Sebanz et al., 2006). Una delle strategie adottate in questi casi consiste nel ridurre la propria variabilità motoria, per rendere più predicibili i propri comportamenti e, quindi, facilitare la coordinazione (Vesper et al., 2010; Visco-Comandini et al., 2015). In un recente lavoro, tuttavia, è stato dimostrato come, a fronte della naturale variabilità interindividuale del comportamento motorio, questa strategia possa non essere sufficiente (Slowinski et al., 2016). Alla luce di tali evidenze abbiamo condotto un esperimento in cui veniva richiesto a due primati non umani di eseguire un compito individualmente (SOLO) e mediante un’azione congiunta (JA). Esso consisteva nel muovere da una posizione centrale ad uno di otto possibili target periferici, un cursore visivo su uno schermo posto di fronte agli animali, mediante l’applicazione di una forza su un joystick isometrico. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di analizzare le “firme motorie” degli animali sperimentali nella condizione SOLO e studiare la loro influenza sulle strategie comportamentali utilizzata durante la JA. Inoltre, mediante registrazione dell’attività extracellulare di singole neuroni dalla corteccia premotoria dorsale (PMd), ottenuta simultaneamente dai due animali interagenti, abbiamo studiato i meccanismi corticali che sottendono la programmazione e l'esecuzione di una corretta JA. Infatti, sebbene sia noto il ruolo della corteccia PMd nella pianificazione delle azioni individuali basate su associazioni non-standard, o “arbitrarie”, tra stimoli sensoriali e risposte motorie, le proprietà funzionali dei suoi neuroni e le connessioni cortico-corticali, soprattutto con le aree prefrontali e mesiali, suggeriscono un suo potenziale coinvolgimento anche nella codifica della coordinazione interindividuale. I risultati di questo studio hanno permesso di chiarire la natura delle informazioni necessarie alla selezione dei corretti programmi motori durante la JA e quella delle strategie che permettono di far fronte a eventuali differenze comportamentali interindividuali. I risultati hanno mostrato che i neuroni della corteccia premotoria dorsale sono in grado di codificare in maniera distinta l’azione congiunta da quella eseguita individualmente. Nello specifico, inoltre, questo avviene a seguito della presentazione di indizi di natura spaziale, che specificano la direzione verso cui l’azione dovrà essere eseguita. Tale informazione, viene elaborata da cellule con proprietà di tuning direzionale (per una discussione recente della letteratura si veda Mahan & Georgopoulos,2013) precocemente, già nella fase di programmazione dell’azione. L’importanza della direzionalità nell’azione congiunta, inoltre, è stata evidenziata anche attraverso lo studio del comportamento, da cui è emerso che le strategie e la performance della diade sono direzione-dipendente. In conclusione, vi sono elementi sufficienti per ipotizzare che la semplice condivisione dell’intenzionalità del compito potrebbe non essere sufficiente per guidare una corretta JA. Allo stesso modo anche i neuroni mirror, classicamente ritenuti i protagonisti nella codifica della azione altrui, potrebbero non essere sufficienti richiedendo, invece, il reclutamento di popolazioni neuronali in grado di codificare gli attributi spaziali indispensabili per la corretta esecuzione delle azioni eseguite in un contesto diadico.
15-feb-2018
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11573/1378988
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