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Ambienti complessi favoriscono evoluzione cerebrale

Collegamenti cerebrali

Un gruppo di neuroscienziati ha programmato una serie di “cartoni animati” intelligenti che chiamano “animati”, dotati di un sistema nervoso rudimentale composto da otto nodi: due sensoriali, due motori e quattro piccoli computer interni che coordinano sensazioni, movimento e memoria. Questi “animati” sono stati poi sottoposti a dei videogames elementari, ed ai migliori di essi è stato consentito di replicarsi: il codice che costituisce il “DNA” degli animati definisce i collegamenti fra le varie parti del loro “cervello” e consente anche la comparsa di mutazioni casuali, alcune delle quali hanno favorito determinati individui nel successo con il videogioco. Dopo 60.000 generazioni, gli animati che riuscivano ad affrontare livelli di gioco più complessi avevano sviluppato reti neurali particolarmente intricate. Ciò dimostra che per adattarsi ad un ambiente più complesso anche l’organismo stesso diviene più complesso: dato però che le dimensioni del “cervello” erano limitate ad otto nodi, gli animati si sono adattati alla complessità creando una maggiore integrazione fra i nodi, e questa strategia è stata proposta anche come modello dell’evoluzione cerebrale avanzata. Sulle prime questa integrazione non sarebbe necessaria se il cervello potesse continuare a crescere indefinitamente, ma un cervello più grande comporta un elevato costo energetico: le reti neurali integrate sono più economiche, in quanto possono implementare lo stesso numero di funzioni con meno nodi. La cosiddetta Teoria dell’Informazione Integrata è stata proposta come modello completo per lo sviluppo della coscienza: secondo la teoria, la coscienza riflette la capacità di integrazione delle informazioni di un sistema, e tiene conto di molte evidenze sperimentali riguardo cervello e coscienza, ha portato a previsioni testabili e permette inferenze ed estrapolazioni. (PLoS Computational Biology, 2014; 10: e1003966)

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