Le emozioni sono risposte complesse dell’organismo a stimoli adeguati, che si manifestano con specifici repertori di azioni e con modificazioni dello stato interno, che è possibile osservare e misurare. Sono considerate emozioni primarie la paura, la rabbia, la sorpresa, la tristezza, il disgusto e la felicità.

La percezione dello stimolo emotivo genera una serie di risposte complesse da parte dell’organismo che si esplicano attraverso l’attivazione di diverse strutture celebrali: risposte ormonali attraverso l’attivazione dell’ipotalamo, risposte vegetative attraverso il sistema autonomo simpatico e parasimpatico messo in funzione dall’ipotalamo, risposte motorie, risposte esperenziali attraverso la corteccia del cingolo anteriore e risposte sociali attraverso il lobo frontale.

Numerose strutture corticali e sottocorticali sono coinvolte nella regolazione delle emozioni, nella motivazione e nell’associazione degli stati emozionali con ricordi e sensazioni. Si fa riferimento, infatti, ad un circuito dell’ empatia. Grazie alla risonanza magnetica funzionale, i neuroscienziati tracciano un quadro chiaro delle aree celebrali che giocano un ruolo fondamentale in campo di empatia. Essi concordano che nell’empatia non è coinvolto l’intero cervello, ma una decina di regioni del cervello tra loro interconesse.

Corteccia Mediale Prefrontale

La prima regione nel circuito dell’empatia è la corteccia mediale prefrontale, immaginabile come zona di elaborazione dell’informazione sociale importante per riuscire a poter confrontare il proprio punto di vista con quello di qualcun altro.

Questa zona è divisa in una parte frontale ed una ventrale. La regione dorsale è coinvolta nella rappresentazione dei pensieri e dei sentimenti degli altri (potremmo definirla anche zona di meta-rappresentazione), così quando pensiamo ai nostri sentimenti. Al contrario, la corteccia mediale prefrontale ventrale è utilizzata quando si pensa alla propria mente piuttosto che a quella di qualcun altro; questa sembra avere un ruolo chiave nella consapevolezza di sé. Ma questa regione fa anche altro.

Antonio Damasio, neuroscienziato dell’Università di Iowa, avanza la teoria che nel corso di un’azione la zona ventrale della corteccia mediale prefrontale ne memorizza la valenza emotiva. Se un azione è gratificante, è emotivamente positiva; mentre se è punitiva, è emotivamente negativa. Damasio fa riferimento ad un “marcatore somatico” ed ipotizza che ce ne sia uno per ogni azione che compiamo e che ripetiamo solo le azioni con i questi marcatori somatici a valenza positiva. A sostegno di questa ipotesi vi è il fatto che i pazienti con lesioni in questa zona mostrano meno risposte involontarie (una minore alterazione del battito cardiaco, ad esempio) quando vengono loro mostrate immagini di scene angoscianti, come disastri e mutilazioni.

Un ulteriore dato a favore del fatto che questa regione ventrale sia connessa con la valenza emotiva è che essa è coinvolta nei pensieri positivi e ottimisti, infatti stimolando questa zona in persone depresse queste si sentono meno negative [2].

Phineas Gage, uno dei casi più famosi nel campo della neuropsicologia, aggiunge involontariamente un’altra prova a favore del coinvolgimento della zona ventrale della corteccia mediale prefrontale nel circuito dell’empatia. Phineas lavora come caposquadra alla costruzione di una ferrovia e sopravvive ad un incidente in cui un’asta di ferro gli trapassa il cervello. La principale conseguenza dell’ incidente è probabilmente la perdita empatia. Egli riesce ad arrivare in ospedale, cosciente ed in grado di parlare. Il principale cambiamento che si nota è che Phineas, persona fino a questo momento ben educata, risulta ora  infantile, irriverente, maleducato, sboccato e non mostra nessuna inibizione sociale. Ha perso l’empatia. Grazie alle neuroimmagini è stato possibile esaminare il cranio e notare un danneggiamento proprio nella parte dove alloggia la zona ventrale della corteccia mediale prefrontale.

Corteccia Orbito Frontale

È parte del circuito dell’empatia, poiché grazie ad alcuni esperimenti si può notare come riesce questa zona ad attivarsi quando a delle persone viene chiesto di giudicare quali parole in un elenco descrivano ciò che può fare il cervello [3]. L’ elenco contiene parole come pensare, credere, far finta insieme a parole come saltare, camminare, mangiare. Si nota, inoltre, come in pazienti con danno alla corteccia orbito frontale si presentano difficoltà nel giudicare aspetti pragmatici come una gaffe (un indicatore di difficoltà empatica).

I danni alla corteccia orbito frontale possono anche portare i pazienti a perdere la capacità di giudizio sociale, rendendoli socialmente disinibiti. Inoltre, quando si osserva entrare un ago in una mano non anestetizzata si attiva la corteccia orbito frontale, indicando che questa parte del circuito dell’empatia è coinvolta nel valutare se qualcosa è doloroso o no [4].

Opercolo Frontale

L’opercolo frontale non fa parte solo del circuito dell’empatia, ma anche del circuito del linguaggio, dato che contiene un’area coinvolta nell’espressione del linguaggio. I danni in questa zona possono quindi causare difficoltà nella produzione del linguaggio fluente (è detta afasia di Brocà).

La sua rilevanza per l’empatia deriva dall’idea che questa zona sia l’equivalente del cervello delle scimmie che è coinvolta nella codifica delle intenzioni e degli obiettivi degli altri animali [5]. In altri termini, quando una scimmia (a cui sia stato impiantato un elettrodo nel cervello) vede un’altra scimmia che tenta di raggiungere un oggetto, le cellule dell’opercolo frontale aumentano la loro attività elettrica, e si tratta delle stesse cellule che si attivano quando la scimmia stessa cerca di raggiungere un oggetto.

Giro Frontale Inferiore

L’opercolo frontale è collocato al di sopra di un’area più ampia chiamata giro frontale inferiore. Un danno a questa regione può produrre una difficoltà nel riconoscimento delle emozioni.

Mostrando ad alcuni soggetti immagini raffiguranti volti con espressioni facciali diverse (felicità, tristezza, rabbia e disgusto) e monitorando la loro attività celebrale si nota che il disgusto è prevalentemente elaborato nell’insula anteriore, la felicità è in gran parte elaborata nello striato ventrale, la rabbia nella corteccia supplementare motoria e la tristezza in un certo numero di regioni, tra cui l’ipotalamo [6].

Corteccia Cingolata Anteriore e l’Insula Anteriore

Andando più in profondità nella corteccia troviamo la porzione caudale della corteccia cingolata anteriore, talvolta chiamata corteccia cingolata mediale. Questa è coinvolta nell’empatia, perché si attiva come parte della matrice del dolore. Questa regione non è attiva solo quando si prova dolore, ma anche quando lo si sta osservando in altri [7].

Giungiamo, quindi all’insula anteriore, la quale ha un ruolo molto importante nella consapevolezza di sé e che a sua volta è strettamente legata all’empatia.

Tania Singer ed i suoi colleghi neuroscienziati di Zurigo scoprono, usando la risonanza magnetica funzionale, che quando una persona riceve uno stimolo doloroso sulla propria mano o quando lo riceve la mano del suo patner, l’insula anteriore e la corteccia cingolata anteriore vengono attivate sia che il dolore sia provato in prima persona, sia che sia provato dalla persona amata. Tania Singer, esamina inoltre il cervello quando si valuta se un’altra persona si stia comportando in modo corretto e simpatico. È interessante notare che in media gli uomini attivano in misura minore questa parte del circuito dell’empatia quando vedono soffrire qualcuno che considerano scorretto o che non piace loro. È come se gli uomini avessero maggiore facilità a spegnere la loro empatia per quelli che potrebbero essere concorrenti, o che giudicano “fuori linea” o con cui non hanno alcun interesse a rimanere in rapporto.

La corteccia cingolata anteriore e l’insula anteriore sono chiaramente coinvolte nell’esperienza e nel riconoscimento di una serie di emozioni, dalla felicità al disgusto, al dolore. I danni in queste regioni possono interferire con la capacità di riconoscere tali emozioni. Per tutte queste ragioni, sono parti fondamentali del circuito dell’empatia.

Giunzione Temporo-Parietale

La giunzione temporo-parietale destra ha un ruolo chiave nell’empatia, soprattutto quando si tratta di giudicare le intenzioni e le credenze di qualcun altro. Si tratta dell’aspetto più rilevante per l’elemento di riconoscimento dell’empatia, ed è ciò che viene chiamata “Teoria della Mente”: la utilizziamo  quando cerchiamo di immaginare i pensieri di qualcun altro.

I danni alla giunzione temporo-parietale possono portare non solo difficoltà nel giudicare le intenzioni di qualcuno, ma anche alle esperienze “extracorporee” [8]. La stimolazione di questa regione può, inoltre, provocare l’inquietante sensazione che sia presente qualcun altro anche se non c’è nessuno. Queste anomalie suggeriscono che la giunzione temporo-parietale si occupa del monitoraggio di sé e degli altri, per quanto può essere coinvolta anche in funzioni non sociali, come per esempio l’indirizzamento dell’attenzione [9].

Solco Temporale Superiore

Questa regione è stata posta in relazione all’empatia da molti anni, fin da quando ricerche sugli animali hanno rivelato che le sue cellule rispondono quando l’animale sta monitorando la direzione di uno sguardo altrui. Inoltre, i danni in questa zona possono compromettere la capacità di una persona di giudicare la direzione verso cui qualcun altro sta guardando [10].

Chiaramente noi osserviamo gli occhi di un’altra persona non soltanto per capire dove sta guardando, ma anche per comprendere quali possono essere i suoi sentimenti nei confronti di ciò che vede [11].

Il solco temporale superiore è coinvolto anche nell’osservazione del movimento biologico, ossia quel tipo autonomo di movimento che caratterizza le creature viventi.

Corteccia Somatosensoriale

La successiva regione nel circuito dell’empatia è la corteccia somatosensoriale, che è coinvolta non solo nella codifica di un’esperienza tattile, ma anche nella semplice osservazione di altri che vengono toccati.

Oltre ad essere coinvolta nell’esperienza sensoriale, questa viene attivata anche quando osserviamo un ago che punge la mano di qualcun altro, com’è stato appurato grazie alla risonanza magnetica funzionale [12].  Questo vuol significare che quando noi ci identifichiamo con il disagio di qualcun altro , lo facciamo in un modo molto sensoriale.  Anche se non c’è una decisione cosciente, per metterci nei panni di un’altra persona non dobbiamo solo immaginare come ci sentiamo nella situazione, ma sperimentarla come se avessimo effettivamente quella sensazione.

Non c’è da stupirsi se sussultiamo involontariamente quando vediamo qualcun altro farsi male. Ovviamente, non tutti avranno questa forte risposta empatica a situazioni emotivamente cariche. Se la corteccia somatosensoriale è danneggiata la capacità di riconoscere le emozioni è fortemente limitata.

Lobulo Parietale Inferiore ed i Neuroni Specchio

L’opercolo frontale e il giro frontale inferiore sono collegati al lobulo parietale inferiore e fanno tutti parte del sistema dei neuroni specchio, costituito da quelle parti del cervello che si attivano sia quando si esegue un’azione sia quando si osserva qualcun altro che esegue quella stessa azione.

Il gruppo di neuroscienziati italiani diretto da Giacomo Rizzolati all’Università di Parma è il primo a dimostrare l’esistenza dei neuroni specchio nei primati collocando in alcune parti del cervello elettrodi che registrano l’attivazione di cellule nervose non solo quando l’animale esegue l’azione, ma anche quando osserva un altro animale compiere lo stesso tipo di azione [13].

Se il giro frontale inferiore è parte del sistema umano dei neuroni specchio, ciò suggerisce che l’empatia implichi una qualche forma di rispecchiamento delle azioni e delle emozioni altrui. Ovviamente è difficile misurare il sistema dei neuroni specchio negli esseri umani in quanto sarebbe poco etico inserire degli elettrodi in un cervello umano cosciente e sano. Usando, però, la risonanza magnetica funzionale gli scienziati possono vedere che il sistema sembra espandersi tra il giro frontale inferiore, il lobulo parietale inferiore e il solco parietale inferiore. Un ampliamento dell’idea dei neuroni specchio è quella dell’esistenza di neuroni che si attivano in risposta alla direzione dello sguardo: nella scimmia i neuroni del solco parietale inferiore si attivano non solo quando guardano una specifica direzione, ma anche quando vedono un’altra persona o un'altra scimmia indirizzare lo sguardo verso quella stessa direzione [14].

È importante precisare che il sistema dei neuroni specchio è verificato attraverso registrazioni di singole cellule in relazione ad alcune azioni, per cui sono solo dei tasselli che concorrono alla manifestazione dell’empatia. Il sistema dei neuroni specchio è coinvolto nella mimica, come accade quando si imbocca un bambino e, quando questi apre la bocca l’apriamo involontariamente anche noi, o quando qualcuno sbadigliando ci fa sbadigliare. Il rispecchiamento delle azioni di un altro si verifica in genere senza pensare consciamente allo stato emotivo di quella persona. Questo è quello che alcuni psicologi chiamano “effetto camaleonte” [15]. 

I neuroni specchio sono un gruppo di cellule localizzate in una precisa parte del cervello (zona fronto-parietale) che possiedono la capacità di guidare un’azione, ma nel contempo anche di “pensare” un atto potenziale. Questi neuroni (in stretto collegamento con altri gruppi di cellule nervose) sono capaci di reagire non soltanto ad un semplice stimolo, ma anche di  comprenderne  il significato.  Questa scoperta conduce a stabilire che le diverse aree cerebrali non sono, come si pensava, suddivise per eseguire distintamente compiti esecutivi e compiti di controllo, ma azione e percezione risultano alla fine costituire un’unica funzione. I neuroni specchio sono stati scoperti più di una decina di anni fa, ma solo negli ultimi anni si è riusciti a definire nel dettaglio il loro funzionamento e quindi anche la loro grande importanza per la conoscenza del comportamento umano. Questi neuroni hanno dimostrato di potersi attivare sia per eseguire una determinata azione sia in seguito all’osservazione di una azione simile compiuta da un altro individuo.

Prima ancora dell’imitazione queste cellule posseggono la capacità di riconoscere e di comprendere il significato posseduto dagli atti osservati. In pratica risulta che la stessa comprensione che regola l’esecuzione delle nostre azioni, permette la comprensione delle azioni altrui.

Per comprendere il significato e l’intenzione delle azioni degli altri è sufficiente che il soggetto possegga la conoscenza delle proprie esecuzioni (abbia cioè tali azioni tra il proprio patrimonio motorio).

La maggior parte delle ricerche lavora utilizzando modelli sperimentali che sfruttano l’esecuzione di azioni in relazione ad un controllo visivo, ma lo stesso modello risulta valido anche per altri ambiti sensoriali, per esempio quello relativo agli stimoli sonori (ascolto un suono, lo comprendo e lo riproduco). Queste cellule si sono capaci di codificare sia lo scopo dell’atto osservato sia gli aspetti temporali che compongono i singoli movimenti; sono inoltre capaci di rispondere ad azioni mimate. Ogni forma di apprendimento che avviene attraverso l’imitazione necessita della partecipazione di altre aree corticali, ma il sistema di controllo di questo processo è attuato dal sistema dei neuroni specchio, che può agire mettendo in atto un duplice controllo di tipo facilitatorio o inibitorio (es. i neonati, che hanno una spiccata propensione per l’imitazione, possiederebbero un sistema di controllo inibitorio particolarmente debole in quanto ancora immaturo).

La situazione emotiva sembra in grado di condizionare l’azione di controllo facilitazione-inibizione in base ad uno specifico contesto. Gli esperimenti più affascinanti riguardano il substrato anatomico-funzionale dell’empatia. Esperienze recenti indicano che osservare un viso altrui che esprime un’emozione, stimola nell’osservatore i medesimi centri cerebrali che si attivano quando lui stesso presenta una reazione emotiva analoga.

Per quanto riguarda l’ emisfero destro, che può essere considerato il substrato neurobiologico del cervello emotivo, vive il periodo di massima crescita durante i primi 18 mesi di vita dell’individuo. Durante questo periodo, l’emisfero destro opera come un sistema unitario di risposta che prepara l’organismo a reagire efficacemente alle sfide evolutive, mediando la capacità di far fronte alle situazioni stressanti. È ipotizzato che il contagio emotivo sia una forma di empatia, come accade quando una persona mostra paura e gli altri, testimoni dell’espressione del viso, colgono la stessa sensazione di paura, o quando un bambino che piange in un nido scatena il pianto degli altri bambini. Anche in questo caso si può immaginare che questo tipo di “contagio” avvenga senza che ci sia bisogno di pensare coscientemente ai sentimenti dell’altro. L’empatia, comunque, è qualcosa che va al di la di questi fenomeni semplici, è di più di questo rispecchiamento automatico.

Amigdala

L’ultima regione nel circuito dell’empatia è l’amigdala, situata sotto la corteccia, nel sistema limbico. Essa è coinvolta nell’apprendimento emotivo e nella regolazione delle emozioni [16].

Simon Baron-Cohen nel 1999 conduce uno studio specifico affinché possa essere dimostrato il ruolo dell’ amigdala all’interno del circuito dell’empatia: chiede ad alcune persone, sottoposte a risonanza magnetica funzionale, di guardare le immagini di altre persone e di emettere un giudizio sulle emozioni e sugli stati mentali che esprimevano. Una regione del cervello chiaramente attiva è l’amigdala [17].

È riscontrato, inoltre, che pazienti affetti da lesioni all’amigdala non sono in grado di riconoscere le emozioni di paura sul volto degli altri. Questa difficoltà è legata al fatto che essendo minacciata la capacità di stabilire un contatto visivo non può essere interpretata nessuna emozione proveniente dallo sguardo. Fondamentale è, quindi, la centralità dell’amigdala nell’indirizzare il soggetto ad osservare gli occhi, che ci danno informazioni circa i pensieri e le emozioni delle altre persone.

[2] Sharot T. Ricciardi A.M., Raio C.M., Phelps E.A., “Neural mechanism mediating optmis bias”. In Nature, 450, anno 2007, pp. 102-105; Mayberg  H.S., Lozano A.M., Voon, V. , McNelly H.E., Seminowicz D., Hamani C., Shwalb J.M.,  Kennedy S.H. , anno 2005.