Più portati per la biologia o per la storia, più inclini a praticare danza piuttosto che scherma o basket, tutti abbiamo delle attitudini per qualcosa in particolare; infatti, sappiamo bene che esiste una relazione fra geni e alcune capacità cognitive, ma non eravamo a conoscenza del fatto che anche l’ambiente contribuisce a plasmare le abilità conoscitive dei vertebrati.
Uno studio, “Adaptive phenotypic plasticity induces individual variability along a cognitive trade-off”, effettuato dall’Università di Ferrara e pubblicato recentemente su una delle più autorevoli riviste di biologia evoluzionistica, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, dimostra il ruolo fondamentale dell’esperienza e della plasticità fenotipica, ovvero la capacità di sviluppare caratteristiche differenti partendo dalla stessa componente genetica.
Il progetto rientra in un partenariato nazionale per lo studio del sistema nervoso denominato MNESYS, “A Multiscale integrated approach to the study of the nervous system in health and disease”, sovvenzionato dal Ministero della Ricerca e dell’Istruzione attraverso il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR).
Le capacità cognitive dei Guppy
I ricercatori di Unife hanno esaminato in laboratorio i processi di apprendimento basandosi su una colonia di pesci, i Guppy, piccoli pesci d’acqua dolce cresciuti in due ambienti differenti: uno con cibo disponibile sempre nello stesso momento e luogo, l’altro invece aveva cibo fruibile in momenti e in luoghi casuali.
Sono state successivamente effettuate le misurazioni delle capacità cognitive dei pesci grazie a dei test ideati appositamente per l’apprendimento, sia presentando stimoli di colore differente associati al cibo e registrando il tempo necessario a comprendere e preferire il colore corretto, sia variando nel tempo il colore associato al cibo.
Dai risultati si è evidenziato come i pesci allevati nell’ambiente “prevedibile” avevano maturato maggiori capacità di apprendimento, imparando rapidamente a scegliere il colore.
Gli altri invece, hanno evoluto una flessibilità cognitiva maggiore, frenando rapidamente la scelta del vecchio colore corretto prediligendone uno nuovo da associare al cibo.
“Se in passato i pesci erano considerati vertebrati con minori capacità cognitive, oggi abbiamo appreso che, almeno le basi del loro sistema cognitivo, potrebbero essere identiche a uccelli e mammiferi. Nei pesci possiamo simulare scenari di esperienza che, ora sappiamo, modificano le capacità cognitive”, sostiene il dott. Tyrone Lucon-Xiccato di Unife, coautore dello studio.
Un modello sorprendente per ricerche non facili
“Le specie animali, inclusi gli esseri umani, mostrano un’ampia variabilità individuale nella cognizione, che ad oggi è difficile da spiegare. Alcuni individui si comportano bene in alcuni compiti cognitivi ma mostrano difficoltà in altri. Il nostro studio dimostra quanto sia importante la relazione tra esperienza, geni e comportamento per comprendere le differenze individuali”, afferma il prof. Cristiano Bertolucci, ordinario di Zoologia del Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie di Unife e coordinatore dello studio.
Questo tipo di ricerche, non facili da effettuare sull’uomo, stanno modificando anche il modo di affrontare gli studi, soprattutto dal punto di vista pratico, e saranno un valido aiuto per gli scienziati che si occupano di malattie del sistema nervoso che rallentano il funzionamento cognitivo.