Cosa succede nel cervello quando si formano le abitudini?
Sebbene edificanti, i precedenti sforzi di Graybiel non stabilirono per certo che i modelli di segnalazione osservati nel cervello fossero correlati alla formazione dell’abitudine. Potevano semplicemente essere comandi motori che regolavano il comportamento di corsa dei topi.
Per confermare l’idea che i modelli corrispondessero al chunking associato alla formazione dell’abitudine, Graybiel e il suo attuale team hanno ideato un diverso insieme di esperimenti. Nel nuovo studio, hanno deciso di insegnare ai ratti a premere due leve ripetutamente in un ordine specifico.
I ricercatori hanno usato il condizionamento della ricompensa per motivare gli animali. Se premevano le leve nella sequenza corretta, venivano offerti latte al cioccolato.
Per garantire che non ci fossero dubbi sulla solidità dei risultati dell’esperimento — e che sarebbero stati in grado di identificare i modelli di attività cerebrale legati alla formazione dell’abitudine piuttosto che altro — gli scienziati hanno insegnato ai ratti sequenze diverse.
Certo, una volta che gli animali avevano imparato a premere le leve nella sequenza stabilita dai loro addestratori, il team notò lo stesso schema di “bookending” nello striato: gruppi di neuroni avrebbero sparato segnali all’inizio e alla fine di un compito, delimitando così un “pezzo.”
” Penso”, spiega Graybiel, ” questo più o meno dimostra che lo sviluppo di modelli di bracketing serve a impacchettare un comportamento che il cervello — e gli animali — considerano prezioso e vale la pena tenere nel loro repertorio.”
“È davvero un segnale di alto livello che aiuta a rilasciare quell’abitudine, e pensiamo che il segnale finale dica che la routine è stata fatta.”
Ann Graybiel
Infine, il team ha anche notato la formazione di un altro modello complementare di attività in un gruppo di cellule cerebrali inibitorie chiamate “interneuroni” nello striato.
“Gli interneuroni”, spiega l’autore principale dello studio Nuné Martiros, dell’Università di Harvard a Cambridge, MA, “sono stati attivati durante il periodo in cui i ratti erano nel mezzo dell’esecuzione della sequenza appresa.”
Aggiunge che gli interneuroni ” potrebbero impedire ai neuroni principali di iniziare un’altra routine fino a quando quella attuale non fosse finita.”
” La scoperta di questa attività opposta da parte degli interneuroni”, conclude Martiros, ” ci avvicina anche a capire come i circuiti cerebrali possano effettivamente produrre questo modello di attività.”