Nel 1859 Charles Darwin rivoluzionò il mondo scientifico e culturale con la sua opera L’origine delle specie, un testo che rivelò i misteri dell’evoluzione e della selezione naturale. Se siamo il risultato dell’evoluzione dei nostri antenati, qual è la natura e l’origine della coscienza? Come e quando sorgono le esperienze coscienti negli esseri viventi?
Il marcatore della coscienza minima
Per determinarlo, le ricercatrici Eva Jablonka e Simona Ginsburg hanno studiato le proprietà o capacità che, se soddisfatte, possono indicare che una determinata specie animale ha una coscienza minima. Cioè, è capace di avere esperienze soggettive riguardo al mondo e al proprio corpo (sebbene non possa riflettere su di esse).
Entrambi gli autori propongono l’apprendimento associativo illimitato (che abbrevieremo in UAL) come indicatore positivo della transizione della coscienza: se appare, significa che quella specie ha una coscienza minima; Se non c’è, ignoreremo se quell’animale è cosciente o meno.
L’UAL può essere descritto come un’estensione dell’apprendimento associativo semplice. Conosciamo tutti gli esperimenti del fisiologo russo Ivan Pavlov, il quale osservò come i cani da lui utilizzati per studiare la fisiologia dell’apparato digerente salivavano non appena vedevano il cibo.
Il cibo è lo stimolo (incondizionato o rinforzante) che produce la salivazione in modo “naturale”. Se abbiniamo la presentazione di qualsiasi altro stimolo al cibo (ad esempio il suono di un campanello), questo segnale diventa uno stimolo condizionato, provocando da solo la salivazione.
Questo fenomeno, che fa sì che uno stimolo neutro venga condizionato dal suo abbinamento con uno stimolo fisiologicamente rilevante, è chiamato “apprendimento associativo”. È uno strumento indispensabile per gli esseri viventi, poiché permette di prevedere eventi rilevanti per la loro sopravvivenza (presenza di una preda, di un partner o di un predatore, per esempio) e di rispondere ad essi in modo adattivo.
Anche un paramecio può farlo! Il professore di biologia Todd M. Hennessey ed i suoi collaboratori hanno dimostrato, nel 1979, che questo microrganismo è in grado di apprendere che una vibrazione predice la comparsa della scarica. Ciò significa che un paramecio ha una coscienza minima? Questa è una questione leggermente più complessa.
Capacità di stabilire associazioni illimitate
Non basta saper associare uno stimolo neutro a uno stimolo biologicamente rilevante (sarebbe un apprendimento associativo limitato) per parlare di coscienza. Come propongono gli autori sopra citati, per questo è necessario verificare l’esistenza di UAL.
UAL è la capacità di stabilire collegamenti illimitati tra nuovi stimoli e catene di azioni, associazioni che consentono all’organismo di sviluppare comportamenti complessi verso il raggiungimento di un obiettivo specifico. Nell’apprendimento UAL, lo stimolo condizionato può essere composto da diverse caratteristiche che vengono percepite come un unico modello.
Ad esempio, gli uccelli imparano a collegare alcuni modelli di colore delle farfalle del genere Heliconus con il loro sapore sgradevole, escludendole come potenziali prede. Questo meccanismo è così efficace che ha portato a fenomeni di mimetismo in altre specie di farfalle che, pur non essendo tossiche, evitano di essere mangiate imitando una colorazione simile.
Inoltre, un organismo con capacità UAL apprende stimoli completamente nuovi, cioè quelli che inizialmente non avevano indotto quel comportamento. Continuando con lo stesso esempio, gli uccelli devono provare le farfalle Heliconius per imparare ad evitarle.
Concatenazione delle risposte
Gli esseri viventi con capacità UAL possono anche formare lunghe catene di associazioni tra stimoli successivi. Un esempio è la risposta alla paura dei ratti. Negli esperimenti che lo dimostrano, un suono neutro viene inizialmente collegato a una scossa elettrica, finché arriva il momento in cui quel suono da solo è sufficiente a scatenare la paura come risposta. Quindi, se una luce viene abbinata a quello stimolo sonoro, la luce finirà per causare paura anche se non è mai stata abbinata allo shock iniziale, attraverso quello che viene descritto come condizionamento di secondo ordine.
Le specie con UAL sono anche in grado di integrare informazioni presenti in diversi momenti nel tempo. Possono così associare gli stimoli condizionati e incondizionati, anche se tra loro trascorre un breve periodo di tempo. La memoria gioca un ruolo fondamentale in questo apprendimento, poiché implica mettere in relazione stimoli che non sono fisicamente presenti con stimoli che lo sono.
Permette anche di trasmettere informazioni su eventi che non sono presenti in quel momento. Ad esempio, quando un’ape trova una ricca fonte di nettare, ritorna all’alveare ed esegue una danza speciale per comunicare alle sue compagne la direzione e la distanza della fonte di cibo rispetto al sole.
Infine, si propone che gli organismi con UAL possano adattarsi rapidamente ai cambiamenti nella rilevanza degli stimoli presenti nell’ambiente. Così, gli agricoltori di alcune regioni dell’Africa hanno osservato che gli elefanti, per nutrirsi, tendono ad evitare quegli alberi dove le api costruiscono i loro nidi. Imparano che questi insetti difendono le loro colonie a beccate e finiscono per evitare gli alberi che li ospitano.
Quali specie hanno il “pacchetto” completo?
L’elenco delle condizioni proposte da Jablonka e Ginsburg per certificare la transizione verso la coscienza minima corrisponde a fenomeni comportamentali ben noti nel campo dell’apprendimento, come il condizionamento classico, il condizionamento di secondo ordine, il ritardo dell’apprendimento e l’apprendimento discriminativo. Ciò ci permette di valutare quali specie possiederebbero una coscienza minima: quelle in cui potrebbe essere dimostrato questo elenco completo di capacità.
Esistono dati conclusivi sull’UAL nei vertebrati, artropodi e cefalopodi. In altri gruppi, come gli anellidi e i molluschi, alcuni di questi fenomeni comportamentali sono noti, ma resta da determinare se abbiano il “pacchetto” completo.
Questo tipo di conoscenza, a sua volta, servirebbe da guida per esplorare i correlati neurali tra la coscienza e lo sviluppo del sistema nervoso. Una prospettiva evolutiva è essenziale per comprendere l’evoluzione e l’origine della coscienza, che, a quanto pare, non si limita ai cosiddetti organismi “superiori”. Ginsburg e Jablonka propongono un “manuale” per muoversi in quella direzione.
