Hai mai giocato con un bambino e sentito un senso di connessione, anche se non poteva ancora parlarti? La nuova ricerca suggerisce che potresti essere “sulla sua stessa lunghezza d’onda”, sperimentando una simile attività cerebrale presente nelle rispettive regioni cerebrali.
Il team di ricercatori di Princeton ha condotto il primo studio su come i cervelli di neonati e adulti interagiscono durante il gioco, hanno trovato somiglianze misurabili nella loro attività neurale: in altre parole l’interattività cerebrale del bambino e dell’adulto aumentava e diminuiva mentre condividevano giocattoli e contatto visivo. La ricerca è stata condotta presso il Princeton Baby Lab, dove i ricercatori dell’Università studiano come i bambini imparano a vedere, parlare e comprendere il mondo.
Elise Piazza, studiosa associata nel Princeton Neuroscience Institute (PNI), prima autrice dell’articolo pubblicato il 17 dicembre 2019, in Scienze psicologiche, ha detto:
«Ricerche precedenti hanno dimostrato che i cervelli degli adulti si sincronizzano quando guardano film e ascoltano storie, ma si sa poco su come questa sincronia neurale si sviluppi nei primi anni di vita».
Elise Piazza e i suoi collaboratori (Liat Hasenfratz, studiosa di ricerca associata presso PNI; Uri Hasson, professore di psicologia e neuroscienze; e Casey Lew-Williams, professore associato di psicologia), ipotizzavano che la sincronia neurale avesse importanti implicazioni per lo sviluppo sociale e l’apprendimento delle lingue.
Studiare la vita reale, la comunicazione faccia a faccia tra neonati e adulti è piuttosto difficile. La maggior parte degli studi precedenti sull’accoppiamento neurale, molti dei quali condotti nel laboratorio di Hasson, hanno coinvolto la scansione del cervello degli adulti con la risonanza magnetica funzionale, in sessioni separate, mentre gli adulti sdraiati guardavano film o ascoltavano storie.
Sistema neuroimaging a doppio cervello
I ricercatori per studiare la comunicazione in tempo reale, dovevano creare un metodo a misura di bambino per registrare contemporaneamente l’attività cerebrale dai cervelli di neonati e adulti. Finanziati da Eric and Wendy Schmidt Transformative Technology Grant, hanno sviluppato un nuovo sistema di neuroimaging a doppio cervello, utilizza la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso, molto sicura, registra l’ossigenazione nel sangue come indicatore dell’attività neurale.
Il sistema ha permesso ai ricercatori di registrare il coordinamento neurale tra neonati e adulti mentre interagivano con i giocattoli, cantavano e leggevano un libro. Lo stesso adulto dopo aver iniziato a interagire con tutti i 42 neonati e bambini che hanno partecipato allo studio (di questi, 21 sono stati esclusi perché “si contorcevano eccessivamente”, altri 3 si sono rifiutati di indossare la cuffia), ha continuato con i restanti 18 bambini di età compresa tra i 9 e 15 mesi.
Esperimento in due fasi
L’esperimento è stato condotto in due fasi, inizialmente lo sperimentatore mentre il bambino era seduto sulle ginocchia dei genitori, ha trascorso cinque minuti interagendo direttamente con il bambino, giocando, cantando filastrocche o leggendo alcuni brani del libro “Goodnight Moon” (Buonanotte luna – famosissimo classico della letteratura americana, pubblicato nel 1947 sempre in vetta alle classifiche); in seguito girandosi di lato, lo sperimentatore continuava a raccontare la storia a un altro adulto mentre il bambino giocava tranquillamente con il proprio genitore.
I sensori della cuffia hanno raccolto dati da 57 canali del cervello noti per essere coinvolti nella previsione, nell’elaborazione del linguaggio e nella comprensione delle prospettive di altre persone.
I ricercatori quando hanno esaminato i dati, hanno scoperto che durante le sessioni faccia a faccia, il cervello dei bambini era sincronizzato con il cervello dell’adulto in diverse aree note per essere coinvolte nella comprensione di alto livello del mondo, permettendogli di decifrare il significato complessivo di una storia o analizzare i motivi della lettura degli adulti.
La sincronizzazione è scomparsa quando l’adulto e il bambino sono stati allontanati l’uno dall’altro e hanno interagito con altre persone. Ciò è compatibile in linea con le attese dei ricercatori, ma i dati hanno evidenziato anche sorprese, per esempio, il più forte accoppiamento si è verificato nella corteccia prefrontale, che è coinvolta nell’apprendimento, nella pianificazione e nel funzionamento esecutivo, in precedenza ritenuta non sufficientemente sviluppata durante l’infanzia.
Lew-Williams, co-direttore di Princeton Baby Lab, ha detto:
«Siamo stati sorpresi di scoprire che per pochi secondi il cervello dei bambini spesso stava ‘guidando’ il cervello degli adulti, suggerendo che i bambini non ricevono passivamente solo input ma possono indirizzare gli adulti verso la successiva azione su cui si concentreranno, per esempio, quale giocattolo riprendere, quali parole dire».
Elise Piazza, ha aggiunto:
«L’adulto e il bambino durante la comunicazione sembravano attivare un circuito di feedback, con il cervello dell’adulto che prevedeva quando i bambini avrebbe sorriso, e quello dei neonati che prevedeva quando l’adulto avrebbe usato più termini “baby talk” (in italiano: maternese o madrese, indica la varietà linguistica usata dagli adulti nel rivolgersi ai bambini piccoli), mentre entrambi i cervelli seguivano il contatto visivo e la congiunta attenzione ai giocattoli, evidenziando che quando un bambino e un adulto giocano insieme, i loro cervelli sono influenzati in modo dinamico».
L’interazione a due cervelli alla neuroscienza potrebbe aprire le porte alla comprensione di come l’accoppiamento con gli assistenti s’interrompe nello sviluppo atipico – come nei bambini con diagnosi di autismo – e in che modo gli educatori possono ottimizzare i loro sistemi didattici per adattarsi ai differenti cervelli dei bambini.
I ricercatori stanno continuando a studiare in che modo quest’accoppiamento neurale si collega al precoce apprendimento delle lingue in età prescolare.
