Una ricerca svela sorprendenti centri neurali nel cervello che guidano la comunicazione degli uistitì
Gli uistitì si affidano intensamente alla comunicazione acustica per costruire e mantenere i legami sociali. «Gran parte delle nostre conoscenze in merito provengono da studi condotti su attività svolte in contesti artificiali, come gli uistitì che interagiscono con controparti virtuali generate da computer; queste configurazioni potrebbero non essere in grado di cogliere in maniera esaustiva il funzionamento del cervello in condizioni naturali», osserva Arthur Lefevre, che ha rivestito il ruolo di coordinatore del progetto MarmOT, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie. La ricerca si è concentrata sul cervello di animali che si comportavano in modo spontaneo. Osservando l’attività neurale di questi primati nel loro ambiente naturale, i ricercatori hanno acquisito un quadro più chiaro in merito al funzionamento del loro cervello nelle situazioni quotidiane. «In particolare, abbiamo approfondito l’effetto noto come “ascolto selettivo”, un fenomeno che indica la capacità di un individuo di mantenere conversazioni in ambienti affollati e rumorosi, a dimostrare la sofisticata natura della comunicazione», aggiunge Lefevre.
Primati popolari, ma molto intriganti
Per il suo studio, il ricercatore si è concentrato sugli uistitì dai pennacchi bianchi(si apre in una nuova finestra), primati altamente socievoli dotati di diverse caratteristiche che li rendono ideali per studiare sia gli aspetti biologici che le dinamiche sociali della comunicazione. «Questi primati possiedono un ricco repertorio di richiami che permette loro di identificarsi a vicenda senza vedersi; inoltre, presentano tratti rari, come l’avvicendamento dei turni(si apre in una nuova finestra) e l’apprendimento vocale, che non sono comuni nemmeno tra le altre tipologie di primati», spiega Lefevre. Per di più, gli uistitì formano legami di coppia e partecipano all’assistenza cooperativa dei loro neonati, caratteristiche che mettono in evidenza il loro comportamento prosociale.
Nuove tecniche wireless di registrazione cerebrale
Il ricercatore ha dato avvio alla sua ricerca mediante una mappatura delle fibre di ossitocina presenti nel cervello degli uistitì, scoprendole nella corteccia cingolata anteriore (CCA). Dato che l’ossitocina modula il comportamento sociale e la CCA influenza la comunicazione, l’esperto ha ipotizzato che l’ossitocina possa modulare la comunicazione vocale; per verificarlo, ha iniziato a sviluppare virus adeno-associati (VAA) che bersagliano i neuroni dell’ossitocina e li attivano su richiesta. Tuttavia, questo processo ha richiesto più tempo del previsto ed è stato completato solo nella fase finale del progetto, per cui non è stato possibile utilizzarlo negli esperimenti, che sono attualmente in corso nel laboratorio(si apre in una nuova finestra) del ricercatore. Dal punto di vista tecnico, i ricercatori si sono concentrati sul miglioramento dell’elettrofisiologia wireless(si apre in una nuova finestra). «Ho sviluppato nuovi metodi allo scopo di registrare più neuroni contemporaneamente, il che ha rappresentato un passo fondamentale per il progetto poiché mi ha permesso di studiare ben più di pochi neuroni per sessione, consentendomi di registrarne centinaia», sottolinea Lefevre. Il ricercatore è anche riuscito a impiantare più array di microspazzole metalliche o sonde neuropixel nello stesso animale, una soluzione che non era mai stata implementata in modalità wireless in precedenza.
Nuovi indizi sui modi con cui gli uistitì comprendono, condividono e filtrano i suoni
«Abbiamo compiuto diverse nuove scoperte in merito all’area 24 di Brodmann(si apre in una nuova finestra) nel cervello: sebbene il suo coinvolgimento nell’emissione di suoni fosse già noto, abbiamo dimostrato che influisce anche sulla percezione degli stessi. Analizzando l’attività neurale, abbiamo potuto decodificare il tipo di richiami effettuato o percepito dagli uistitì», dichiara Lefevre. I ricercatori hanno inoltre rilevato che questa particolare area cerebrale fornisce informazioni sulla volontà di un uistitì di prendere parte a un’interazione. «Per esempio, siamo riusciti a comprendere dall’attività cerebrale se i suoni emessi dagli uistitì erano isolati o facevano parte di uno scambio attivo, dato che questi primati comunicano a turno.» «In definitiva, abbiamo scoperto che la CAA elabora i richiami in un modo che ignora altri suoni sovrapposti, dimostrando di gestire le informazioni uditive in maniera simile all’effetto dell’ascolto selettivo: ciò mette in evidenza il ruolo centrale rivestito dalla CAA nella comunicazione, che sino ad ora non era considerato parte integrante della rete linguistica», conclude Lefevre.
Parole chiave
MarmOT, uistitì, comunicazione acustica, vocalizzazione, rete linguistica, richiami dei primati, attività neurale, effetto dell’ascolto selettivo, avvicendamento vocale dei turni, corteccia cingolata anteriore, CAA
