Il confine tra neuroscienze e libero arbitrio

Tempo di lettura: 7 mins

Fra le notizie di cronaca di questi giorni che hanno destato più clamore, sicuramente sono rientrate le dimissioni di Papa Benedetto XVI. Fiumi di inchiostro sono stati scritti e quasi tutti i commentatori, pur cercando di fornire quante più spiegazioni possibili, hanno chiuso i loro pezzi con qualcosa tipo “i veri motivi che l’hanno spinto a farlo potrebbe, alla fine, dirli soltanto lui”.
Eppure, il motivo di questa drammatica decisione, come di tutte le nostre piccole scelte quotidiane, potrebbe risiedere solo in reazioni automatiche a insiemi di stimoli esterni, spiegabili con regole deterministiche. E quelle sarebbero importanti, non ciò che penseremmo di sapere o di aver deciso.

La messa in dubbio di una delle certezze più consolidate del genere umano – quella di possedere un libero arbitrio  – è arrivata dalle neuroscienze. Una disciplina relativamente nuova, che è stata definita (fonte: Enciclopedia Britannica) lo studio “dell’anatomia, la fisiologia, la biochimica, la biologia molecolare del sistema nervoso e, in particolare, della loro relazione con il comportamento e l'apprendimento”.

PARTIAMO INTANTO DAI FATTI

Benjamin Libet  - docente e ricercatore presso la University of California di San Francisco - nel 1985 [1] ha confrontato, in una serie di esperimenti, il momento della consapevolezza del paziente a svolgere un’azione elementare (come piegare il proprio polso) con il momento del manifestarsi nel cervello di potenziali elettrici responsabili del comando verso i tessuti muscolari. Sorprendentemente è successo quanto segue:

Il potenziale di prontezza motoria (PPM), la cui insorgenza viene comunemente associata a uno stimolo per i muscoli dei principali arti, ha cominciato a svilupparsi non solo prima dell’inizio del movimento ma anche circa 200 millisecondi prima che il paziente si rendesse conto di aver preso una decisione. Questo implicherebbe che il comando sia partito prima che si sia formata l’idea di averlo dato, ossia che il nesso causale fra decisione, attivazione celebrale e movimento sarebbe tutt’altro che semplice e unidirezionale.

Risultati coerenti sono stati ottenuti anche da John Dylan Haynes, professore presso l’Università di Berlino presso il Center for Computational Neuroscience. Questi, osservando [2] il tipo di attivazione elettrica del cervello (presenza di potenziali in certe aree piuttosto che in altre) ha mostrato di poter predire, con una tolleranza assolutamente ragionevole, quale sarebbe stata l’azione che il paziente avrebbe compiuto, considerato un certo insieme di possibilità specifiche.


Altre evidenze simili sono state citate da Michael Gazzaniga, professore di psicologia presso l’Università della California di Santa Barbara, nel libro “Chi comanda?” uscito in edizione italiana da pochi giorni [3].

Che cosa si può ricavare da tutto questo? Beh, un’ipotesi di illusorietà del libero arbitrio – che sarebbe solo il risultato di un processo di razionalizzazione ex post inconsapevole – ma anche niente di così clamoroso: solo qualche informazione di dettaglio in più su processi tutto sommato secondari nel funzionamento ancora non adeguatamente compreso di mente e cervello.
Può stupire il fatto che dagli stessi esperimenti possano derivare due tesi opposte, peraltro ciascuna sostenuta da un discreto numero di scienziati con tanto di teorie e pubblicazioni. C’è però un aspetto di cui tener conto: il framework teorico delle neuroscienze non è ancora sufficientemente stabile per poter dare interpretazioni generali sull’intero funzionamento di un sistema nervoso senza compiere qualche passaggio arbitrario.

Da una parte ci sono, dunque, coloro che hanno puntato sulla non esistenza del libero arbitrio. Questa tesi ha trovato seguaci non solo fra chi si occupa di neuroscienze ma anche in scienziati o filosofi vicini al mondo dell’IA (Intelligenza Artificiale) cosiddetta forte. Non saremmo liberi perché le funzioni mentali sarebbero – come riteneva Spinoza – il risultato di processi fisici elementari (potenziali che variano, sinapsi che si attivano) a loro volta direttamente determinati dai soli stimoli ambientali. Oppure perché, come hanno affermato il pioniere delle scienze cognitive Marvin Minsky e il filosofo-matematico Douglas Hofstadter, la mente sarebbe solo un algoritmo capace di girare in un organo biologico esattamente come in un computer che ne simuli gli aspetti essenziali [4] e quindi risponderebbe sempre nello stesso modo agli stessi input.

IL PROBLEMA DI FONDO 

Da un lato gli esperimenti di neuroscienze su cui esse si fondano trattano situazioni estremamente semplificate e routinarie, in cui anche un’ipotesi di automatizzazione non permetterebbe facili generalizzazioni all’intera gamma dei casi.
Dall’altro, le realizzazioni di IA basate su modelli software delle funzioni mentali hanno, finora, risolto teoremi, tradotto in modo quasi soddisfacente molti linguaggi naturali, superato il test di Turing in varie forme e via dicendo ma sono ancora ben lontane dal poter essere definite intelligenti.

Il fronte di chi sostiene che, con o senza certe limitazioni marginali, siamo liberi è decisamente più nutrito e gode di una maggior considerazione in ambito scientifico e filosofico.

LA LIBERTÀ VIENE GIUSTIFICATA PRINCIPALMENTE IN DUE MODI

Il primo deriva dall’applicazione della meccanica quantistica e ha trovato il suo capostipite nel filosofo e matematico Roger Penrose. La mente umana non sarebbe capace soltanto di un pensiero deduttivo, ossia algoritmico ma anche associativo, tanto è vero che, ad esempio, di fronte a dilemmi insolubili per le macchine (tipo quello dell’asino di Buridano) riusciamo a decidere, eccome. Ci sarebbe quindi, qualcosa nel nostro cervello che ci permetterebbe di uscire da tali situazioni problematiche e Penrose lo ha identificato in una aleatorietà latente che permetterebbe a fronte dello stesso input di produrre output diversi, ossia in sostanza discegliere. Una aleatorietà dovuta all’indeterminazione intrinseca dei processi avvenuti su scala atomica o molecolare.

Il problema che questo approccio pone dipende principalmente dall’applicabilità della meccanica quantistica al di fuori del mondo dell’infinitamente piccolo. E’ vero che alcuni oggetti macroscopici espongono comportamenti di tipo quantistico [9] ma è un ambito ancora non completamente sondato. E’, invece, prevalente la convinzione che nel mondo macroscopico le fluttuazioni quantistiche statisticamente si annullino, facendo in modo che la realtà possa essere ben descritta dalla meccanica classica, che come sappiamo non lascia spazio a niente di casuale o indeterminato. E’ una posizione che, per certi versi, nasconde un certo approccio platonico di fondo (la libertà ha origine al di fuori della scienza) e che, come tale, è apprezzata anche da chi punta alla conciliazione fra libero arbitrio e presenza di un’anima di tipo trascendente [8].

Il secondo modo con cui si è tentato di spiegare la libertà ha previsto il ricorso alla teoria dei sistemi complessi e in particolare al concetto di proprietà emergente. Appartengono a questo filone scienziati come il premio nobel Gerald Edelman [10] e filosofi come John Searle [5]. Il concetto di base è che un sistema complesso può essere definito tale se espone delle proprietà che non possono essere dedotte da quelle dei suoi costituenti elementari. Un esempio classico è il colore: gli oggetti macroscopici hanno un colore, mentre i loro protoni, elettroni, neutroni no. E’ solo quando questi sono organizzati in atomi o molecole che, assorbendo certe frequenze della radiazione luminosa e respingendone altre, manifestano, nei confronti dell’occhio umano, un comportamento che, presi singolarmente, non espongono. Edelman ha argomentato la sua posizione sulla mente con una spiegazione estremamente profonda, chiamata Teoria della Selezione dei Gruppi Neurali. Abbastanza convincente, come tesi, se non fosse per un problema: che cos’è, esattamente, una proprietà emergente? Qual è la sua definizione operativa per differenziarla da una proprietà, per così dire, comune? E soprattutto: se anche il libero agire è un comportamento emergente perché e come, a un certo punto nella storia evolutiva e sociale dell’uomo, è effettivamente emerso?

Eccoci, quindi, alla fine del nostro percorso, in virtù del quale non possiamo né negare tout courtl’esistenza del libero arbitrio né essere totalmente certi della sua esistenza.

Le neuroscienze non hanno messo la parola fine alla questione ma uno è di sicuro il contributo che hanno portato: la possibilità di guardare il cervello non solo come una black box ma anche come un oggetto con dei processi interni osservabili.

Basterà tutto questo per scoprire scientificamente se e quanto siamo liberi?

Bibliografia e referenze

[1] Benjamin Libet, “Unconscious cerebral initiative and the role of conscious will in voluntary action”,Behavioral and Brain Sciences, 8:529-566, 1985 

[2] Brandon Keim, “Brain Scanners Can See Your Decisions Before You Make Them”, Wired2008 

[3] Michael Gazzaniga, “Chi comanda”, Codice edizioni, Torino, 2013 

[4] Paul M. Churchland, “Il motore della ragione, la sede dell'anima”, Il Saggiatore, 1998 [5] John Searle, “Libero arbitrio e neurobiologia. Libertà e neurobiologia. Riflessioni sul libero arbitrio, il linguaggio e il potere politico”, Mondadori, Milano, 2005

[6] Mario De Caro, Andrea Lavazza e Giuseppe Sartori, “Siamo davvero liberi? Le neuroscienze e il mistero del libero arbitrio”, Codice edizioni, Torino, 2010 

[7] M. Buchanan, Nexus. “Perché la natura, la società, l'economia, la comunicazione funzionano allo stesso modo”, Mondadori, 2004 

[8] Henry Stapp, “Whiteheadian Process and Quantum Theory of Mind”, Physics and Whitehead WorkshopAugust 5-6, 1999

[9] “Fluttuazioni quantistiche all'origine della superconduttività”, Le Scienze11 gennaio 2010 

[10] Gerald Edelman, “Sulla materia della mente”, Adelphi, 1993

altri articoli

Scientists revealed a weak spot of the Huntington’s disease

An MRI scan shows signs of atrophy in the brain of a patient with Huntington's disease.
Science Photo Library/Science Source

Researchers have found that aberrant protein aggregates responsible for Huntington’s disease have some weak spots that could be exploited to hinder the development of this pathology. The study, published on Scientific Report, has been conducted by scientists of the Centre for Complexity and Biosystems (CC&B) of the University of Milan, in collaboration with colleagues from Penn State University.