Issues on Language Issues on Language EvolutionEvolution

MIRKO GRIMALDI

Salento University

Centro di Ricerca Interdisciplinare sul Linguaggio (CRIL – www.cril.unile.it)

Presupposti…Presupposti…

L’essere umano è l’unica specie che ha L’essere umano è l’unica specie che ha sviluppato un sistema evoluto di comunicazione;sviluppato un sistema evoluto di comunicazione;

Le altre specie comunicano attraverso canti, Le altre specie comunicano attraverso canti, richiami, o gesti ritualizzati e ripetitivi;richiami, o gesti ritualizzati e ripetitivi;

L’uomo ha sviluppato un sistema linguistico con L’uomo ha sviluppato un sistema linguistico con cui esprimere un’infinita varietà di pensieri cui esprimere un’infinita varietà di pensieri separati e distinti in modi sempre nuovi separati e distinti in modi sempre nuovi ((creativitàcreatività););

Questo incredibile Questo incredibile ““saltosalto”” evolutivo è ciò che evolutivo è ciò che contraddistingue l’uomo dagli altri organismi contraddistingue l’uomo dagli altri organismi sulla terra. sulla terra.

Come è potuto succedere ciò?Come è potuto succedere ciò?

Allo stato attuale ci sono due diverse risposte a Allo stato attuale ci sono due diverse risposte a questa domanda:questa domanda:

1.1. EvoluzionistaEvoluzionista (darwinismo – neodarwinismo – (darwinismo – neodarwinismo – selezione naturale): emergere del linguaggio selezione naturale): emergere del linguaggio attraverso un processo adattivo di qualche tipo, attraverso un processo adattivo di qualche tipo, cioè attraverso un processo di selezione (cioè attraverso un processo di selezione (PinkerPinker, , BloomBloom, , PlotkinPlotkin, , BickertonBickerton););

2.2. EsaptazionistaEsaptazionista: abilità non derivate da un : abilità non derivate da un adattamento evolutivo, ma emerse come un adattamento evolutivo, ma emerse come un prodotto derivato dal altri processi. Abilità, cioè, prodotto derivato dal altri processi. Abilità, cioè, nate più modestamente per altri scopi e poi nate più modestamente per altri scopi e poi dirottate, per motivi ancora poco chiari, verso dirottate, per motivi ancora poco chiari, verso funzioni cognitive superiori (funzioni cognitive superiori (ChomskyChomsky, , GouldGould, , LewontinLewontin, , Fodor, EdelmanFodor, Edelman).).

Esempio di esaptazioneEsempio di esaptazione

Le penne degli uccelliLe penne degli uccelli:: milioni di anni prima che si sviluppasse milioni di anni prima che si sviluppasse

l’abilità di volare avevano solo la funzione di l’abilità di volare avevano solo la funzione di isolanti termici.isolanti termici.

Da adattamento utile per conservare la Da adattamento utile per conservare la temperatura corporea vennero riutilizzate per temperatura corporea vennero riutilizzate per una nuova funzione, assumendo un nuovo una nuova funzione, assumendo un nuovo ruolo adattivo.ruolo adattivo.• Non possiamo ignorare la possibilità che le nostre Non possiamo ignorare la possibilità che le nostre

particolari capacità cognitive abbiano avuto la particolari capacità cognitive abbiano avuto la stessa origine: da sottoprodotto di qualcosa a stessa origine: da sottoprodotto di qualcosa a funzioni cognitive uniche.funzioni cognitive uniche.

Cro-magnonCro-magnon: 40.000 anni fa circa arrivano in : 40.000 anni fa circa arrivano in Europa con comportamenti già moderni:Europa con comportamenti già moderni: scultura, incisione, pittura, ornamento del corpo, scultura, incisione, pittura, ornamento del corpo,

musica, notazione aritmetica, raffinata conoscenza di musica, notazione aritmetica, raffinata conoscenza di diversi materiali, elaborati rituali funebri, minuta diversi materiali, elaborati rituali funebri, minuta decorazione di oggetti d’uso. Erano decorazione di oggetti d’uso. Erano Homo sapiensHomo sapiens..

NeanderthalNeanderthal: nessuna grossa differenza nella : nessuna grossa differenza nella grandezza del cervello (anche se la grandezza del cervello (anche se la conformazione del cranio era un po’ diversa):conformazione del cranio era un po’ diversa): ma non sviluppò quelle capacità che caratterizzarono ma non sviluppò quelle capacità che caratterizzarono

i i sapienssapiens. Forse fu proprio questo che provocò la loro . Forse fu proprio questo che provocò la loro estinzione.estinzione.

Quindi…Quindi…

Fu quasi certamente la comparsa di processi Fu quasi certamente la comparsa di processi cognitivi simbolici ciò che diede agli esseri cognitivi simbolici ciò che diede agli esseri umani moderni il vantaggio finale.umani moderni il vantaggio finale.

Esseri umani moderni per anatomia ma non per Esseri umani moderni per anatomia ma non per comportamento mostrano che l’acquisizione di comportamento mostrano che l’acquisizione di capacità cognitive moderne non comportò capacità cognitive moderne non comportò semplicemente l’aggiunta di un po’ di materiale semplicemente l’aggiunta di un po’ di materiale neuronale, ma piuttosto venne usato un cervello neuronale, ma piuttosto venne usato un cervello esaptato che era stato dotato di una potenzialità esaptato che era stato dotato di una potenzialità dimenticata per il pensiero simbolico. Ma cosa dimenticata per il pensiero simbolico. Ma cosa provocò questa esaptazione resta ancora un provocò questa esaptazione resta ancora un mistero…… mistero……

Scoperte in Africa hanno rivelato che elementi del comportamento umano moderno Scoperte in Africa hanno rivelato che elementi del comportamento umano moderno possono essere fatti risalire a molto prima di 40.000 anni fa, contrariamente alle possono essere fatti risalire a molto prima di 40.000 anni fa, contrariamente alle precedenti ipotesi basate sulla documentazione europea, anche se da quel precedenti ipotesi basate sulla documentazione europea, anche se da quel momento in poi iniziano ad avere una enorme diffusione.momento in poi iniziano ad avere una enorme diffusione.

SimbolismoSimbolismo: invenzione di metodi : invenzione di metodi per esprimere informazioni per esprimere informazioni –– gioielli, arte, linguaggio, strumenti gioielli, arte, linguaggio, strumenti – fu l’evento che fece da – fu l’evento che fece da spartiacque nell’evoluzione del spartiacque nell’evoluzione del comportamento umano. Homo comportamento umano. Homo Sapiens aveva sin dalle origini le Sapiens aveva sin dalle origini le capacità di esprimere il pensiero capacità di esprimere il pensiero simbolico (195.000 anni fa). Solo simbolico (195.000 anni fa). Solo quando il simbolismo diviene la quando il simbolismo diviene la base per l’organizzazione del base per l’organizzazione del comportamento umano – reti di comportamento umano – reti di scambi e alleanze – le sue scambi e alleanze – le sue potenzialità si concretizzano potenzialità si concretizzano appieno.appieno.

Disastro ecologicoDisastro ecologico: dai dati : dai dati genetici si ipotizza che 70.000 genetici si ipotizza che 70.000 anni fa l’Homo Sapiens si anni fa l’Homo Sapiens si trovò di fronte a un grave crisi trovò di fronte a un grave crisi climatica. Eruzione del monte climatica. Eruzione del monte Toba a Sumatra provocò sei Toba a Sumatra provocò sei anni di terribile anni di terribile inverno inverno vulcanicovulcanico, seguiti da una , seguiti da una glaciazione durata 1000 anni. glaciazione durata 1000 anni. Cooperare e condividere le Cooperare e condividere le risorse al di là del proprio risorse al di là del proprio gruppo permise di gruppo permise di sopravvivere meglio e così sopravvivere meglio e così trasmettere i propri geni alle trasmettere i propri geni alle generazioni successive. generazioni successive. Nacquero così le tribù?Nacquero così le tribù?

Tecnologia armi da lancioTecnologia armi da lancio: : innovazione delle armi da innovazione delle armi da lancio (45.000 – 35.000 anni lancio (45.000 – 35.000 anni fa) permise agli esseri fa) permise agli esseri umani di cacciare grandi umani di cacciare grandi animali a una distanza di animali a una distanza di sicurezza. Forte incentivo sicurezza. Forte incentivo alla cooperazione e al alla cooperazione e al successivo sviluppo di reti successivo sviluppo di reti sociali, attraverso cui sociali, attraverso cui condividere le informazioni;condividere le informazioni;

Aumento demograficoAumento demografico: : comportamento moderno comportamento moderno che appare e scompare sino che appare e scompare sino a quando la popolazione a quando la popolazione non raggiunge una massa non raggiunge una massa critica. Conflitti tra gruppi e critica. Conflitti tra gruppi e competizione per le risorse competizione per le risorse fecero emergere il fecero emergere il comportamento simbolico e comportamento simbolico e favorirono l’innovazione favorirono l’innovazione tecnologica. Invece di tecnologica. Invece di esaurirsi queste innovazioni esaurirsi queste innovazioni venivano trasmesse di venivano trasmesse di generazione in generazione.generazione in generazione.

Mutazione cerebraleMutazione cerebrale: una : una mutazione genetica forse mutazione genetica forse avvenuta circa 50.000 anni fa avvenuta circa 50.000 anni fa ebbe l’effetto casuale di ebbe l’effetto casuale di riorganizzare i circuiti neurali riorganizzare i circuiti neurali del cervello umano del cervello umano rendendolo capace di rendendolo capace di pensiero simbolico, compreso pensiero simbolico, compreso il linguaggio. Gli individui il linguaggio. Gli individui portatori di questa mutazione portatori di questa mutazione godevano di un notevole godevano di un notevole vantaggio sugli altri. IN breve li vantaggio sugli altri. IN breve li suoerarono nella competizione suoerarono nella competizione e li soppiantarono.e li soppiantarono.

Grotta Chauvet, nell’Ardèche. I più antichi graffiti, eseguiti in ocra circa 35.000 anni fa.

Attività cognitiva e simbolismoAttività cognitiva e simbolismo

Processi simbolici:Processi simbolici: Capacità di estrarre elementi della nostra esperienza Capacità di estrarre elementi della nostra esperienza

e di rappresentarli con simboli mentali distinti;e di rappresentarli con simboli mentali distinti; Per altre specie l’ambiente è come un continuo Per altre specie l’ambiente è come un continuo

anziché, come per noi, un luogo diviso in un numero anziché, come per noi, un luogo diviso in un numero di elementi separati ai quali diamo nomi distinti;di elementi separati ai quali diamo nomi distinti;

Noi abbiamo la possibilità di ricreare il mondo Noi abbiamo la possibilità di ricreare il mondo costantemente nella nostra mente;costantemente nella nostra mente;

Gli animali non reagiscono agli stimoli esterni in Gli animali non reagiscono agli stimoli esterni in questo modo complesso, solo noi possiamo questo modo complesso, solo noi possiamo combinare e ricombinare mentalmente simboli e porci combinare e ricombinare mentalmente simboli e porci domande del tipo …domande del tipo …Che cosa succederebbe se…?Che cosa succederebbe se…?

Con il solo ragionamento intuitivo si può fare molta Con il solo ragionamento intuitivo si può fare molta strada, ma solo con la mente simbolica si crea l’arte, strada, ma solo con la mente simbolica si crea l’arte, la tecnologia, ecc.la tecnologia, ecc.

Ipotesi…Ipotesi…

Devono essere avvenute delle Devono essere avvenute delle modificazioni del cervello che permettono modificazioni del cervello che permettono il controllo del linguaggio parlato:il controllo del linguaggio parlato: ci vuole un cervello che ordini all’apparato ci vuole un cervello che ordini all’apparato

vocale di parlare e ci vuole un apparato vocale di parlare e ci vuole un apparato vocale che reagisca in modo appropriato alle vocale che reagisca in modo appropriato alle istruzioni.istruzioni.

Vediamo un po’…Vediamo un po’…

Bisognava che all’origine ci fosse un’abilità Bisognava che all’origine ci fosse un’abilità a nominare gli oggetti, azioni e stati. Gli a nominare gli oggetti, azioni e stati. Gli scimpanzè, infatti, possono acquisire circa scimpanzè, infatti, possono acquisire circa 150 parole e possono modificarle.150 parole e possono modificarle.

Agli scimpanzè però manca la capacità Agli scimpanzè però manca la capacità neurale di modulare la voce in fonemi. Le neurale di modulare la voce in fonemi. Le vocalizzazioni di questi animali possono vocalizzazioni di questi animali possono includere suoni come [m], [b], [p] e la includere suoni come [m], [b], [p] e la vocale tonica di vocale tonica di but but [[′′bbt], ma, al contrario t], ma, al contrario di un qualsiasi bambino non svilupperanno di un qualsiasi bambino non svilupperanno mai un sistema di suoni produttivo.mai un sistema di suoni produttivo.

La complessità del linguaggio…La complessità del linguaggio…

Coinvolge Coinvolge >100 muscoli>100 muscoli (più di ogni altra (più di ogni altra attività umana);attività umana);

È l’attività motoria ‘discreta’ più veloce che È l’attività motoria ‘discreta’ più veloce che l’essere umano può realizzare;l’essere umano può realizzare;

Frequenza di trasmissioneFrequenza di trasmissione: superiore a 20-30 : superiore a 20-30 segmenti fonetici/secondo (o 6-9 sillabe);segmenti fonetici/secondo (o 6-9 sillabe);

Richiede processi percettivi veloci; Richiede processi percettivi veloci; Richiede un inusuale e complesso controllo Richiede un inusuale e complesso controllo

della respirazione, per produrre espressioni della respirazione, per produrre espressioni lunghe in una singola espirazione;lunghe in una singola espirazione;

‘‘Fisiologia’ del linguaggio…Fisiologia’ del linguaggio…

Cambiamenti morfologici da cui derivarono:Cambiamenti morfologici da cui derivarono: L’andatura bipede;L’andatura bipede; Prensilità associata a un più raffinato uso del Prensilità associata a un più raffinato uso del

tatto;tatto; Base cranica di nuova foggia;Base cranica di nuova foggia;

Le trasformazioni del cranio consentirono Le trasformazioni del cranio consentirono l’abbassamento della laringe e la comparsa l’abbassamento della laringe e la comparsa di uno spazio sopralaringeo;di uno spazio sopralaringeo;

Possibilità di articolazione diversificata dei Possibilità di articolazione diversificata dei suoni.suoni.

La laringe di un adulto umano è più abbassata di La laringe di un adulto umano è più abbassata di quella dei primati non umani.quella dei primati non umani.

Altre prospettiveAltre prospettive

Cosicché…Cosicché…

L’uomo è l’unico in grado di realizzare la vocale L’uomo è l’unico in grado di realizzare la vocale [i].[i].

Nelle altre specie il corpo della lingua è lungo e Nelle altre specie il corpo della lingua è lungo e relativamente piatto e riempie la cavità orale.relativamente piatto e riempie la cavità orale.

La laringe animale è collocata più in alto e si può La laringe animale è collocata più in alto e si può collegare alle vie nasali formando un unico collegare alle vie nasali formando un unico percorso con la cavità orale, perciò gli animali percorso con la cavità orale, perciò gli animali possono simultaneamente bere e respirare (lo possono simultaneamente bere e respirare (lo stesso dicasi per i bambini che possono stesso dicasi per i bambini che possono succhiare il latte e respirare).succhiare il latte e respirare).

Per cui…Per cui…

Nell’uomo la lingua si può muovere in Nell’uomo la lingua si può muovere in avanti, indietro, in alto e in basso, avanti, indietro, in alto e in basso, producendo repentini ed estremi producendo repentini ed estremi cambiamenti all’interno della cavità cambiamenti all’interno della cavità sopralaringale rispetto al suo punto medio.sopralaringale rispetto al suo punto medio.

I suoni che occorrono con più frequenza I suoni che occorrono con più frequenza nelle lingue del mondo, [i], [u],[a] possono nelle lingue del mondo, [i], [u],[a] possono essere realizzati attraverso una essere realizzati attraverso una discontinua articolazione della lingua nel discontinua articolazione della lingua nel tratto sopralaringale rispetto al punto tratto sopralaringale rispetto al punto medio.medio.

Questa particolare configu-Questa particolare configu-razione anatomica dell’ap-razione anatomica dell’ap-parato fonatorio e la mobilità parato fonatorio e la mobilità della lingua permettono della lingua permettono l’articolazione dei suoni [l’articolazione dei suoni [] [] [] ] [[]]

[i] [u]

[ɑ]

Implicazioni…Implicazioni…Queste vocali cardinali producono strutture Queste vocali cardinali producono strutture formantiche (F1-F2) altamente distintive (da formantiche (F1-F2) altamente distintive (da un punto di vista percettivo ) e sono i suoni un punto di vista percettivo ) e sono i suoni più comuni in tutte le lingue dle mondo.più comuni in tutte le lingue dle mondo.

Ma…Ma…

E’ stata la nostra anatomia o il controllo E’ stata la nostra anatomia o il controllo della nostra anatomia che ha reso le della nostra anatomia che ha reso le vocalizzazioni così speciali?vocalizzazioni così speciali?

La laringe discende in modo temporaneo La laringe discende in modo temporaneo durante la vocalizzazione in molti durante la vocalizzazione in molti mammiferi (cani, maiali, capre, scimmie; mammiferi (cani, maiali, capre, scimmie; Fitch 2000 Fitch 2000 PhoneticaPhonetica););

Discende in modo permanente nei cervi Discende in modo permanente nei cervi rossi, insieme a ulteriori abbassamenti rossi, insieme a ulteriori abbassamenti temporanei durante la vocalizzazione temporanei durante la vocalizzazione (Fitch and Reby 2002);(Fitch and Reby 2002);

Poi… specializzazione dei muscoli…Poi… specializzazione dei muscoli…

I muscoli degli organi dell’AP sono composti da fibre I muscoli degli organi dell’AP sono composti da fibre particolari, che collegano la frequenza della velocità delle particolari, che collegano la frequenza della velocità delle contrazioni e la resistenza alla faticacontrazioni e la resistenza alla fatica

muscoli della mandibola e muscoli della mandibola e del palato resistenti alla del palato resistenti alla faticafatica

Muscoli della lingua e del velo contengono fibre che facilitano la velocità e i movimenti flessibili per dare forme diverse alla lingua in diversi punti della bocca

Le corde vocali Le corde vocali contengono delle contengono delle fibre che consentono fibre che consentono movimenti lenti ma movimenti lenti ma tonici, che possono tonici, che possono essere unici nel essere unici nel processo di processo di specializzazione, specializzazione, capaci di sostenere capaci di sostenere precise contrazioni. precise contrazioni. Anche resistenti alla Anche resistenti alla faticafatica

Tuttavia…Tuttavia…

Prima che avvenisse l’abbassamento della Prima che avvenisse l’abbassamento della laringe doveva essere già presente una laringe doveva essere già presente una qualche potenzialità neurale per produrre qualche potenzialità neurale per produrre volontariamente un linguaggio (si possono volontariamente un linguaggio (si possono sempre usare i gesti = linguaggio dei sempre usare i gesti = linguaggio dei sordo muti).sordo muti).

Sappiamo che oltre all’area di Broca e di Sappiamo che oltre all’area di Broca e di Wernicke quando parliamo sono coinvolti Wernicke quando parliamo sono coinvolti “sistemi neurali funzionali” che collegano “sistemi neurali funzionali” che collegano le attività svolte a differenti strutture le attività svolte a differenti strutture neuroanatomiche.neuroanatomiche.

Popolazioni di neuroni anatomicamente nascoste all’interno di una particolare struttura o regione del cervello possono creare “circuiti” che regolano differenti aspetti del comportamento. Qui si vede che popolazioni di neuroni in differenti aree corticali si proiettano nel putamen, e da lì indirettamente ad altre regioni della corteccia, regolando il controllo motorio e differenti aspetti del processi cognitivi superiori, includendo, per il linguaggio, i processi sintattici.

I gangli della base…I gangli della base…

Nella fase di apprendimento del contrasto fonologico sia Nella fase di apprendimento del contrasto fonologico sia di una prima che di una seconda lingua vengono di una prima che di una seconda lingua vengono coinvolti anche coinvolti anche i gangli basalii gangli basali (cfr. Ullman et al. 1997, (cfr. Ullman et al. 1997, Pickett et al. 1998, Lieberman 2002).Pickett et al. 1998, Lieberman 2002).

I gangli basali sono situati ai due lati del I gangli basali sono situati ai due lati del sistema limbicosistema limbico – un gruppo di strutture cellulari al centro del cervello – – un gruppo di strutture cellulari al centro del cervello – che a sua volta si trova subito sopra il tronco encefalico. che a sua volta si trova subito sopra il tronco encefalico. Come il cervelletto, essi si occupano del controllo dei Come il cervelletto, essi si occupano del controllo dei movimenti, e in particolare dell'inizio dei movimenti. Pur movimenti, e in particolare dell'inizio dei movimenti. Pur essendo funzionalmente alquanto diversi, i gangli basali essendo funzionalmente alquanto diversi, i gangli basali e le strutture principali del sistema limbico sono gli uni e le strutture principali del sistema limbico sono gli uni accanto alle altre perché sono tutti interconnessi col accanto alle altre perché sono tutti interconnessi col livello più alto del cervello (cfr. Prescott et al. 2003).livello più alto del cervello (cfr. Prescott et al. 2003).

Continua…Continua…

Questi risultati porterebbero ulteriori conferme all'idea Questi risultati porterebbero ulteriori conferme all'idea che il cervello si sarebbe sviluppato creando, nel corso che il cervello si sarebbe sviluppato creando, nel corso dell'evoluzione, delle dell'evoluzione, delle connessioni rientraticonnessioni rientrati a più livelli. a più livelli.

Inoltre il fatto che a livello fonetico-fonologico vengano Inoltre il fatto che a livello fonetico-fonologico vengano coinvolte sia la corteccia sia le strutture più primitive coinvolte sia la corteccia sia le strutture più primitive lascerebbe pensare a una evoluzione “graduale” del lascerebbe pensare a una evoluzione “graduale” del linguaggio, grazie alla possibilità di riutilizzare organi ed linguaggio, grazie alla possibilità di riutilizzare organi ed attività cerebrali originariamente impiegati per altre attività cerebrali originariamente impiegati per altre attività.attività.

La presenza attiva del sistema articolatorio-motorio ci La presenza attiva del sistema articolatorio-motorio ci autorizza a pensare che i autorizza a pensare che i movimentimovimenti dell'apparato dell'apparato fonatorio, a tutti i livelli e nelle diverse modalità, sono in fonatorio, a tutti i livelli e nelle diverse modalità, sono in qualche modo memorizzati in più aree e organi del qualche modo memorizzati in più aree e organi del cervello. cervello.

I I gangli della basegangli della base……

Il ruolo centrale dei gangli basali nei processi Il ruolo centrale dei gangli basali nei processi linguistici suggeriscono un processo di linguistici suggeriscono un processo di esaptazioneesaptazione..

Circuiti che collegano i gangli con la corteccia Circuiti che collegano i gangli con la corteccia continuano a regolare il controllo dei movimenti. continuano a regolare il controllo dei movimenti. Gli stessi organi controllano l’attività cognitiva, Gli stessi organi controllano l’attività cognitiva, integrando in questi processi informazioni integrando in questi processi informazioni sensoriali.sensoriali.

La capacità del linguaggioLa capacità del linguaggio:: può essere derivata da un sistema neurale che ha può essere derivata da un sistema neurale che ha

iniziato a produrre opportune risposte motorie in iniziato a produrre opportune risposte motorie in seguito a cambiamenti ambientaliseguito a cambiamenti ambientali..

Ci sono anche i geni…Ci sono anche i geni…

FOXP2 è un particolare tipo di proteina FOXP2 è un particolare tipo di proteina che pare implicata nello sviluppo del che pare implicata nello sviluppo del linguaggio. linguaggio.

Una “fissazione” nell’evoluzione dell’uomo Una “fissazione” nell’evoluzione dell’uomo che è avvenuta all’incirca 200.000 anni fa, che è avvenuta all’incirca 200.000 anni fa, quando gli esseri umani e gli scimpanzè si quando gli esseri umani e gli scimpanzè si separarono da un comune progenitore.separarono da un comune progenitore.

Le caratteristiche umane di FOXP2 e di FOXPO1 sono Le caratteristiche umane di FOXP2 e di FOXPO1 sono simili a quelli degli uccelli canterini. simili a quelli degli uccelli canterini.

Gli uccelli canterini, come gli umani, ma non come gli Gli uccelli canterini, come gli umani, ma non come gli scimpanzé o i roditori, modificano, plasmano le loro scimpanzé o i roditori, modificano, plasmano le loro predisposizioni innate alla vocalizzazione (Teramitsu et predisposizioni innate alla vocalizzazione (Teramitsu et al., al., Journal of Neuroscience,Journal of Neuroscience, 2004). 2004).

Durante lo sviluppo gli uccelli canterini, manifestano Durante lo sviluppo gli uccelli canterini, manifestano tracce di FoxP2 ed FoxP1 nelle regioni del cervello che tracce di FoxP2 ed FoxP1 nelle regioni del cervello che sono coinvolte nei processi apprendimento / imitazione sono coinvolte nei processi apprendimento / imitazione vocalevocale..

““FoxP1 e FoxP2 si manifestano nel cervello del feto umano e FoxP1 e FoxP2 si manifestano nel cervello del feto umano e sono fortemente simili a quelli degli uccelli canterini, anche come sono fortemente simili a quelli degli uccelli canterini, anche come localizzazione cerebrale, includendo anche strutture localizzazione cerebrale, includendo anche strutture sottocorticali che regolano la specializzazione delle funzioni sottocorticali che regolano la specializzazione delle funzioni sensomotorie e quelle dei movimenti coordinati (Teramitsu et al, sensomotorie e quelle dei movimenti coordinati (Teramitsu et al, p. 315).p. 315).

Il gene FOXP2 nella famiglia KEIl gene FOXP2 nella famiglia KE

I membri della famiglia KE per tre generazioni hanno I membri della famiglia KE per tre generazioni hanno manifestato un grave deficit del linguaggio (Lieberman manifestato un grave deficit del linguaggio (Lieberman 2003): 2003):

Perdita di: Perdita di: grammaticagrammatica speechspeech Intelligenza non verbaleIntelligenza non verbale Movimenti non verbali orali;Movimenti non verbali orali;

Cervello abnorme nelle regioni sottocorticali: proprio nel Cervello abnorme nelle regioni sottocorticali: proprio nel nucleo caudato e in uno dei gangli basali.nucleo caudato e in uno dei gangli basali.

Mutazione nel singolo gene FOXP2 (all’interno del Mutazione nel singolo gene FOXP2 (all’interno del cromosoma 7 della regione 7q31). cromosoma 7 della regione 7q31).

NB a) KE è il solo caso conosciuto di ereditarietà di deficit del linguaggio associato con un gene; b) l’anormalità di altri cromosomi (per esempio: 3, 16) possono produrre deficit similari (per esempio, scarsa performance con la ripetizione di non parole.

Sindrome di UnertanSindrome di Unertan Clinicamente definita come un casoClinicamente definita come un caso molto molto particolare di atassia cerebellare: particolare di atassia cerebellare:

la sindrome di Uner Tan si manifesta con il la sindrome di Uner Tan si manifesta con il quadrupedalismo,quadrupedalismo,

un linguaggio assai ridotto, un grave ritardo mentale,un linguaggio assai ridotto, un grave ritardo mentale, una ridotta coscienza di sé,una ridotta coscienza di sé, una postura normale ricurva e a testa china, anche una postura normale ricurva e a testa china, anche

quando sono seduti.quando sono seduti.

A causa di un deficit congenito, incarnano il famoso A causa di un deficit congenito, incarnano il famoso anello mancante. Humphrey, Skoyles e Keynes anello mancante. Humphrey, Skoyles e Keynes nell’nell’International Journal of NeuroscienceInternational Journal of Neuroscience del 2005 del 2005 descrivono minuziosamente questa sindrome e descrivono minuziosamente questa sindrome e raccontano come, in uno sperduto villaggio turco, raccontano come, in uno sperduto villaggio turco, vicino al confine con la Siria, nella provincia di vicino al confine con la Siria, nella provincia di Iskenderun, città di Alessandro Magno, e sede di Iskenderun, città di Alessandro Magno, e sede di mosaici che rivaleggiano con quelli di Ravenna, il mosaici che rivaleggiano con quelli di Ravenna, il medico Uner Tan abbia scoperto il caso.medico Uner Tan abbia scoperto il caso.

Sindrome di UnertanSindrome di Unertan

Una coppia di lontani consanguinei ha avuto ben 19 figli, Una coppia di lontani consanguinei ha avuto ben 19 figli, cinque dei quali sono affetti da questa sindrome (quattro cinque dei quali sono affetti da questa sindrome (quattro femmine e un maschio).femmine e un maschio).

Gli altri dodici erano tutti normali, ma due sono morti Gli altri dodici erano tutti normali, ma due sono morti precocemente. L'età varia dai 14 ai 36 anni. L'analisi precocemente. L'età varia dai 14 ai 36 anni. L'analisi genetica dettagliata è in corso, ma si tratta senza dubbio genetica dettagliata è in corso, ma si tratta senza dubbio di un carattere genetico recessivo portato da un di un carattere genetico recessivo portato da un cromosoma non sessuale. cromosoma non sessuale.

L'analisi a risonanza magnetica mostra un L'analisi a risonanza magnetica mostra un rimpicciolimento della regione del cervelletto chiamata rimpicciolimento della regione del cervelletto chiamata vermis e una riduzione del corpo calloso.vermis e una riduzione del corpo calloso.

Punto di vista geneticoPunto di vista genetico:: questa scoperta può grandemente contribuire a risolvere l'enigma questa scoperta può grandemente contribuire a risolvere l'enigma

dell'evoluzione umana. Un gruppo turco-tedesco ha localizzato la mutazione sul dell'evoluzione umana. Un gruppo turco-tedesco ha localizzato la mutazione sul cromosoma «17p».cromosoma «17p».

Questi cinque soggetti si muovono speditamente appoggiando gran parte del Questi cinque soggetti si muovono speditamente appoggiando gran parte del loro peso sui polsi, con le palme rivolte in avanti. Si noti che le scimmie si loro peso sui polsi, con le palme rivolte in avanti. Si noti che le scimmie si appoggiano, invece, sulle nocche.appoggiano, invece, sulle nocche.

Si tratta, quindi, si un tratto del tutto insolito. Inoltre, a differenza dei bimbi Si tratta, quindi, si un tratto del tutto insolito. Inoltre, a differenza dei bimbi piccoli che vanno a «quattro zampe», essi non camminano sui ginocchi, bensì piccoli che vanno a «quattro zampe», essi non camminano sui ginocchi, bensì mantenendo le gambe distese.mantenendo le gambe distese.

Con notevole sforzo, riescono a stare fermi in piedi, ma non a camminare sulle Con notevole sforzo, riescono a stare fermi in piedi, ma non a camminare sulle sole gambe.sole gambe.

Capiscono sufficientemente il curdo da poter comunicare con gli estranei, e tre Capiscono sufficientemente il curdo da poter comunicare con gli estranei, e tre di loro capiscono anche un po' di turco, ma è difficile comprendere quello che di loro capiscono anche un po' di turco, ma è difficile comprendere quello che dicono, la loro sintassi è assai misera e il vocabolario limitato (circa cento dicono, la loro sintassi è assai misera e il vocabolario limitato (circa cento vocaboli). vocaboli).

UnertanUnertan

• Si capiscono solo tra di loro e con i loro genitori. Non sanno Si capiscono solo tra di loro e con i loro genitori. Non sanno ripetere gran parte delle parole per loro nuove, non sanno ripetere gran parte delle parole per loro nuove, non sanno rispondere nemmeno alle domande più semplici (in che rispondere nemmeno alle domande più semplici (in che Paese vivi?), e non sanno piegare in due un foglio di carta.Paese vivi?), e non sanno piegare in due un foglio di carta.

• La loro «coscienza» di dove sono, di chi sono e di cosa La loro «coscienza» di dove sono, di chi sono e di cosa succede intorno a loro pare essere assai ridotta (secondo succede intorno a loro pare essere assai ridotta (secondo Uner Tan, ma il team inglese dice che interagiscono con Uner Tan, ma il team inglese dice che interagiscono con cortesia e reagiscono adeguatamente alle situazioni nuove, cortesia e reagiscono adeguatamente alle situazioni nuove, per esempio un viaggio in autobus fino all'ospedale).per esempio un viaggio in autobus fino all'ospedale).

• Tan si accinge a cercare attivamente altri casi simili, mentre Tan si accinge a cercare attivamente altri casi simili, mentre gli studiosi inglesi insinuano che le circostanze biologiche e gli studiosi inglesi insinuano che le circostanze biologiche e sociali di questo caso sono talmente uniche che potrebbe per sociali di questo caso sono talmente uniche che potrebbe per sempre rimanere isolato e irriproducibile.sempre rimanere isolato e irriproducibile.

I neuroni specchio…I neuroni specchio… Rizzolatti et al. (1995) hanno individuato in un’area del cervello delle Rizzolatti et al. (1995) hanno individuato in un’area del cervello delle

scimmie, omologa all’area di Broca, una popolazione di neuroni che scimmie, omologa all’area di Broca, una popolazione di neuroni che vengono attivati non solo quando le scimmie eseguono una classe vengono attivati non solo quando le scimmie eseguono una classe di azioni, ma anche quando vedono compiere azioni simili da altre di azioni, ma anche quando vedono compiere azioni simili da altre scimmie o dall’uomo: tali neuroni sono stati ribattezzati col nome di scimmie o dall’uomo: tali neuroni sono stati ribattezzati col nome di neuroni specchioneuroni specchio..

Studi più recenti, come quello di Kohler et al. (2002), hanno notato Studi più recenti, come quello di Kohler et al. (2002), hanno notato che i neuroni specchio agiscono anche come sistema audiomotorio: che i neuroni specchio agiscono anche come sistema audiomotorio: infatti, sempre all'interno della stessa popolazione, 63 neuroni si infatti, sempre all'interno della stessa popolazione, 63 neuroni si sono attivati sia quando la scimmia ha eseguito una determinata sono attivati sia quando la scimmia ha eseguito una determinata azione, sia quando essa ha udito dei suoni che erano associati azione, sia quando essa ha udito dei suoni che erano associati all’azione eseguita.all’azione eseguita.

Sembra plausibile pensare che i neuroni specchio possiedono due Sembra plausibile pensare che i neuroni specchio possiedono due funzioni: una è quella di reagire alla vista, o al suono di alcune funzioni: una è quella di reagire alla vista, o al suono di alcune azioni che hanno un significato, l'altra è rappresentata dalla loro azioni che hanno un significato, l'altra è rappresentata dalla loro attivazione durante l’esecuzione delle stesse azioni. attivazione durante l’esecuzione delle stesse azioni. Per la precisione, su una popolazione di 532 neuroni 92 sono stati Per la precisione, su una popolazione di 532 neuroni 92 sono stati visti attivi in entrambe le fasi, di osservazione e di esecuzione visti attivi in entrambe le fasi, di osservazione e di esecuzione dell’azione.dell’azione.

altri studi dello stesso gruppo di ricerca hanno individuato i neuroni altri studi dello stesso gruppo di ricerca hanno individuato i neuroni specchio anche nell'uomo. I neuroni specchio permetterebbero specchio anche nell'uomo. I neuroni specchio permetterebbero quindi di quindi di replicarereplicare (o (o reduplicarereduplicare) ) azioniazioni che qualcun altro sta che qualcun altro sta eseguendo: in questo modo l'azione viene decodificata e eseguendo: in questo modo l'azione viene decodificata e interpretata, e soprattutto viene distinta da un'altra, permettendoci di interpretata, e soprattutto viene distinta da un'altra, permettendoci di usare le informazioni acquisite per agire in modo appropriato al usare le informazioni acquisite per agire in modo appropriato al contesto (cfr. Arbib 2003b).contesto (cfr. Arbib 2003b).

In sostanza, noi possiamo riconoscere e interpretare le azioni (in In sostanza, noi possiamo riconoscere e interpretare le azioni (in senso lato) fatte da altri perché nella nostra corteccia premotoria, senso lato) fatte da altri perché nella nostra corteccia premotoria, durante l'osservazione, viene attivata una popolazione di neuroni durante l'osservazione, viene attivata una popolazione di neuroni che reduplica (simula) il gesto avvenuto nella realtà. In altri termini i che reduplica (simula) il gesto avvenuto nella realtà. In altri termini i neuroni specchio consentono una rappresentazione interna, una neuroni specchio consentono una rappresentazione interna, una simulazione incarnatasimulazione incarnata di un determinato evento reale, sia di natura di un determinato evento reale, sia di natura linguistica o di tipo socio-comportamentale, “mappando le azioni linguistica o di tipo socio-comportamentale, “mappando le azioni osservate sugli stessi circuiti nervosi che ne controllano osservate sugli stessi circuiti nervosi che ne controllano l’esecuzione attiva” (Gallese 2003: 36).l’esecuzione attiva” (Gallese 2003: 36).

Potremmo dire che i neuroni specchio hanno la funzione di Potremmo dire che i neuroni specchio hanno la funzione di canalecanale comunicativo, secondo il classico modello della comunicazione di comunicativo, secondo il classico modello della comunicazione di Jakobson; costituiscono, cioè, il mezzo attraverso cui passa Jakobson; costituiscono, cioè, il mezzo attraverso cui passa l'informazione necessaria condivisa da parlante e ascoltatore. l'informazione necessaria condivisa da parlante e ascoltatore.

Il confronto fra la posizione delle Il confronto fra la posizione delle aree preposte al linguaggio aree preposte al linguaggio nell’essere umano (nell’essere umano (a sinistraa sinistra) e ) e quella delle aree in cui in altri primati quella delle aree in cui in altri primati ((a destraa destra)) sono stati individuati i sono stati individuati i neuroni specchio fa ripensare i neuroni specchio fa ripensare i meccanismi che hanno fatto sorgere meccanismi che hanno fatto sorgere le facoltà linguistiche nei nostri le facoltà linguistiche nei nostri antenati.antenati.

Apertura del ventaglio corticale nel corso delle fasi dell’evoluzione posturale. La volta cranica corrisponde nell’uomo alla superficie effettiva dell’encefalo. Il fenomeno di evoluzione cerebrale più completo è costituito dall’aumento di superficie della corteccia nelle regioni fronto-parietali medie.

Secondo Rizzolatti e colleghi, infatti, negli esseri umani Secondo Rizzolatti e colleghi, infatti, negli esseri umani l'area di Broca si è evoluta da un meccanismo di base, l'area di Broca si è evoluta da un meccanismo di base, che originariamente non aveva nulla a che fare con la che originariamente non aveva nulla a che fare con la comunicazione.comunicazione.

Tuttavia la capacità del sistema dei neuroni specchio di Tuttavia la capacità del sistema dei neuroni specchio di generare e riconoscere una serie di azioni potrebbe aver generare e riconoscere una serie di azioni potrebbe aver fornito le basi evolutive per sviluppare un fornito le basi evolutive per sviluppare un canalecanale in cui in cui un'espressione significa grosso modo la stessa cosa per un'espressione significa grosso modo la stessa cosa per il parlante e per l'ascoltatore.il parlante e per l'ascoltatore.

Se l’ipotesi dei neuroni specchio è valida, allora i concetti Se l’ipotesi dei neuroni specchio è valida, allora i concetti non sorgono, come credono alcuni, nella mente solitaria non sorgono, come credono alcuni, nella mente solitaria di un individuo, ma grazie all’interpretazione e alla di un individuo, ma grazie all’interpretazione e alla comunicazione con altri. Alcuni elementi fondamentali comunicazione con altri. Alcuni elementi fondamentali della nostra mente si sviluppano soltanto grazie all’uso della nostra mente si sviluppano soltanto grazie all’uso comunicativo del linguaggio.comunicativo del linguaggio.

Linguaggio e coscienzaLinguaggio e coscienza

Secondo le ricerche di Secondo le ricerche di EdelmanEdelman i cambiamenti i cambiamenti neurali all’origine del linguaggio sono gli stessi neurali all’origine del linguaggio sono gli stessi che fanno emergere la coscienza di ordine che fanno emergere la coscienza di ordine superiore (CS): il passaggio critico verso la CS superiore (CS): il passaggio critico verso la CS dipese dalla emergenza evolutiva degli schemi dipese dalla emergenza evolutiva degli schemi di connessione rientranti tra le strutture corticali di connessione rientranti tra le strutture corticali e sottocorticali deputate alla categorizzazione e sottocorticali deputate alla categorizzazione fonologica e al ricordo dei suoni linguistici e le fonologica e al ricordo dei suoni linguistici e le aree del cervello responsabili della formazione aree del cervello responsabili della formazione dei concetti.dei concetti.

Prima che il linguaggio sia presente, i concetti Prima che il linguaggio sia presente, i concetti dipendono dalla capacità del cervello di costruire dipendono dalla capacità del cervello di costruire universaliuniversali in una rappresentazione di ordine in una rappresentazione di ordine superiore dell’attività delle mappe motorie e superiore dell’attività delle mappe motorie e percettive. percettive.

In sintesiIn sintesi

Evoluzione aree corticali / Evoluzione geneticaEvoluzione aree corticali / Evoluzione genetica

Evoluzione motoriaEvoluzione motoria

Modificazioni anatomicheModificazioni anatomiche

Evoluzione delle capacità cognitiveEvoluzione delle capacità cognitive

Evoluzione della Evoluzione della ““coscienzacoscienza””, del , del sésé

Emergere di un sistema di segniEmergere di un sistema di segni