Sincronizzare i cervelli. Gli studi sui meccanismi dell'alternanza vocale nei dialoghi

È pacifico: per dialogare, bisogna essere almeno in due a parlare. Ma, possibilmente… non insieme! Altrimenti, con ogni probabilità, l’effetto sarà disastroso. Molto meglio, dunque, organizzarsi in una sana alternanza espressiva: “uno alla volta, per carità”, raccomandava il buon Figaro (nell’opera “Il barbiere di Siviglia”), pur riferendosi a tutt’altro contesto!
In fondo, la procedura è apparentemente semplice: quando una persona dice qualcosa, l’altra ascolta e poi risponde. Abbiamo detto “apparentemente”. L’alternanza comunicativa, infatti, in realtà richiede una precisa coordinazione temporale dei segnali scambiati tra gli individui. Già, ma come fanno in pratica i cervelli di due soggetti a sincronizzare le loro attività per interagire rapidamente, esprimendosi a turno durante la comunicazione vocale? Un recente articolo (pubblicato su PNAS) comincia a studiare la questione, partendo dal dialogo canoro degli uccelli.
La ricerca, coordinata da Melissa J. Coleman del W. M. Keck Science Department dello Scripps College (Claremont, Usa), ha focalizzato la sua attenzione sull’alternanza dei turni un piccolo uccello “specialista” del dialogo canoro, lo scricciolo codauniforme (Pheugopedius euophrys), che canta duetti con una precisa scansione temporale. Ebbene, lo studio evidenzia chiaramente come la capacità di coordinarsi di questo animale si basi su segnali sensoriali provenienti da un partner, che inibiscono temporaneamente le vocalizzazioni nell’altro.

Ma entriamo maggiormente nel dettaglio. Gli esemplari di scricciolo codauniforme sono soliti cantare duetti in cui le femmine e i maschi alternano le loro vocalizzazioni (chiamate “sillabe”) così rapidamente da sembrare che stia cantando un singolo uccello. Il loro habitat naturale si trova nelle dense foreste di bambù, sulle pendici delle Ande. Per questa ragione, per effettuare la ricerca, il team di studiosi guidato da Coleman si è dovuto recare in Ecuador, precisamente in un sito remoto chiamato Yanayacu Biological Field Station and Center for Creative Studies. Giunti sul posto, è stato quindi necessario catturare alcune coppie di scriccioli, mediante delle reti a maglie fine. Poi, per poter analizzare come i neuroni degli uccellini rispondevano durante i duetti, sono stati impiantati chirurgicamente degli elettrodi molto sottili in una regione specifica del loro cervello, chiamata HVC (High Vocal Center, o iperstriato ventrale, NdT). I neuroni di questa regione sono responsabili della produzione del canto – sono cioè neuroni premotori – e rispondono anche ai segnali uditivi. I segnali neurali prodotti (cioè i potenziali d’azione) sono stati trasmessi a un computer, impiegando un piccolo trasmettitore digitale wireless.
In questo modo, i ricercatori hanno osservato che, durante i duetti canori, ogni volta che un uccello vocalizzava la propria parte, i potenziali d’azione nel suo High Vocal Center aumentavano di numero. Tuttavia, nell’uccello che ascoltava il partner, il numero di potenziali d’azione diminuiva fino a scendere sotto il valore di base; in altre parole, il suo cervello era come “inibito”. Per avere una controprova indiretta di tale evidenza,
in un’ultima serie di esperimenti, gli uccelli sono stati anestetizzati con una sostanza che blocca la neurotrasmissione inibitoria nel cervello. Ebbene, con l’inibizione bloccata, l’ascolto delle sillabe del partner faceva aumentare il numero di potenziali d’azione nell’HVC. Un’ulteriore conferma, dunque, che i segnali uditivi prodotti dal partner, inibiscono il circuito premotorio del canto nell’HVC quando gli uccelli sono svegli.

L’inibizione è un meccanismo importante per garantire l’alternanza dei turni vocali, poichè impedisce ai due uccelli di cantare l’uno sopra l’altro. Inoltre, quasi come avviene in un salto da un trampolino, l’inibizione crea le condizioni per il “rimbalzo”, cioè per una risposta più veloce, che di fatto contribuisce alla rapida alternanza delle sillabe. In parole povere, quindi, l’attività alternata tra i due uccelli è guidata da un legame uditivo tra loro: nella femmina che produce la propria sillaba, l’attività nell’HVC aumenta; questo segnale, non appena percepito dal maschio, inibisce l’attività del suo HVC, impedendogli di cantare. L’attività dell’HVC poi “rimbalza” e aumenta molto, producendo la sillaba maschile, che a sua volta è percepita dalla femmina e inibisce il suo cervello.

Questo studio, inoltre, da anche indicazioni sul fatto che, in natura, quando più individui sono coinvolti in un comportamento condiviso, spesso agiscono come se formassero una singola entità. Un concetto importante questo per qualsiasi gruppo di organismi che cooperano alla produzione di un comportamento condiviso, il cui risultato risulta maggiore della somma delle sue parti (ad esempio, le coppie che ballano il tango o i musicisti che suonano in un gruppo). Per coordinare il loro comportamento, i cervelli di tutti i partecipanti devono collegarsi tra loro, quasi a diventare una singola entità.
E certo che… a guardare alcuni confronti televisivi… magari di stampo politico… ci sarebbe da imparare molto dagli uccelli!