Come si formano le abitudini nel cervello? Il processo coinvolge varie cellule e processi che aiutano a cementare i nostri rituali quotidiani in routine. I ricercatori della Dartmouth hanno recentemente scoperto che lo striato dorsolaterale, una regione del cervello, sperimenta un breve scoppio di attività quando si formano nuove abitudini.
Secondo la ricerca, pubblicata sul Journal of Neuroscience, ci vuole appena la metà di un secondo perché questo scoppio avvenga. E come un’abitudine diventa più forte, il burst di attività aumenta. I ricercatori della Dartmouth hanno scoperto che le abitudini possono essere controllate a seconda di quanto è attivo lo striato dorsolaterale.
“I nostri risultati illustrano come le abitudini possono essere controllate in una piccola finestra di tempo quando vengono messe in moto. La forza dell’attività cerebrale in questa finestra determina se il comportamento completo diventa un’abitudine o no”, ha detto l’autore senior Kyle S. Smith, professore associato e direttore degli studi universitari nel dipartimento di scienze psicologiche e del cervello a Dartmouth, in un riassunto della ricerca. “I risultati dimostrano come l’attività nello striato dorsolaterale, quando si formano le abitudini, controlla realmente come gli animali sono abitudinari, fornendo la prova di una relazione causale.”
Smith ha precedentemente pubblicato una ricerca che ha mostrato questo scoppio di attività cerebrale nello striato dorsolaterale correlato con l’abitudine di un ratto per correre un labirinto. (Per il nuovo studio, i ricercatori hanno manipolato lo scoppio con un metodo chiamato optogenetica, dove una luce blu lampeggiante eccita le cellule cerebrali mentre una luce gialla lampeggiante inibisce le cellule e le spegne.
Dopo che i ratti sono stati addestrati a correre un labirinto, i ricercatori hanno eccitato le cellule nel loro striato dorsolaterale, portando i ratti a correre più vigorosamente e abitualmente sull’intero labirinto – gli animali non si fermerebbero più al centro per guardarsi intorno. Quando le cellule sono state inibite, i ratti hanno agito lentamente e sembravano perdere del tutto la loro abitudine. I ricercatori hanno poi scambiato la gustosa ricompensa con qualcos’altro. Quando i ratti erano eccitati, correvano ancora verso la ricompensa, ma quando erano inibiti, i ratti “essenzialmente rifiutavano di correre quando non c’era nessuna ricompensa da guadagnare da esso.”
“Quando i ricercatori hanno applicato le manipolazioni di luce durante la metà delle corse in un altro giorno, c’era poco effetto”, secondo il comunicato stampa. “Una volta che i ratti avevano già messo in moto l’intera sequenza di comportamento – correre, girare e fermare la sequenza – questa abitudine sembrava dettare le loro azioni, come se fossero sul pilota automatico.”
Habit chunking
Un altro pezzo del puzzle delle abitudini è stato scoperto in precedenza dai neuroscienziati del MIT, che hanno scoperto che i neuroni in una parte del cervello chiamata striato, che si trova nei gangli della base, gioca un ruolo importante nella formazione delle abitudini, in particolare quando si tratta di “chunking”, un’abitudine composta da molte azioni più piccole. (Per esempio, “prendere il nostro spazzolino da denti, spremere il dentifricio su di esso, e poi sollevare la spazzola alla nostra bocca”)
I neuroni “si accendono all’inizio di una routine appresa, vanno in silenzio mentre viene eseguita, poi si accendono di nuovo una volta che la routine è finita”, secondo un comunicato stampa. “Una volta che questi modelli si formano, diventa estremamente difficile rompere l’abitudine.”
Questi due studi possono spiegare come le abitudini si formano nel cervello, ma uno studio della Duke University ha scoperto che un singolo tipo di neurone nello striato chiamato interneurone fast-spiking serve come un “master controller” delle abitudini. Hanno scoperto che se viene spento, le abitudini possono essere interrotte.
“Questa cellula è una cellula relativamente rara, ma che è molto collegata ai principali neuroni che trasmettono il messaggio in uscita per questa regione del cervello”, ha detto Nicole Calakos, professore associato di neurologia e neurobiologia presso il Duke University Medical Center, in un riassunto della ricerca. “Troviamo che questa cellula è un controllore principale del comportamento abituale, e sembra farlo ri-orchestrando il messaggio inviato dai neuroni in uscita.”
Capire come si formano le abitudini nel cervello è fondamentale per sviluppare strategie per cambiarle, dicono i ricercatori.
Cambiare le abitudini
Se c’è una certa abitudine che vorresti cambiare o creare, ad esempio, alzarsi prima, bere più acqua o leggere di più – buone notizie, non è necessario capire le neuroscienze per andare avanti. Tutto ciò che serve, secondo i ricercatori delle università di Warwick, Princeton e Brown, è la ripetizione. Gli autori dello studio hanno creato un modello utilizzando ratti digitali che mostra che la formazione delle abitudini dipende più da quanto spesso si esegue un’azione piuttosto che da quanta soddisfazione si ottiene da essa.
“Gli psicologi hanno cercato di capire cosa guida le nostre abitudini per oltre un secolo, e una delle domande ricorrenti è quanto le abitudini sono un prodotto di ciò che vogliamo rispetto a ciò che facciamo”, ha detto il co-autore dello studio, il dottor Amitai Shenhav, assistente professore nel dipartimento di scienze cognitive, linguistiche e psicologiche della Brown University. “Il nostro modello aiuta a rispondere suggerendo che le abitudini stesse sono un prodotto delle nostre azioni precedenti, ma in certe situazioni quelle abitudini possono essere soppiantate dal nostro desiderio di ottenere il risultato migliore.”
Abstract:
Le abitudini sono una componente cruciale del comportamento. Negli ultimi anni, i modelli computazionali chiave hanno concettualizzato le abitudini come derivanti da meccanismi di apprendimento di rinforzo senza modello, che tipicamente selezionano tra le azioni disponibili in base al valore futuro previsto per il risultato di ciascuna. Tradizionalmente, tuttavia, le abitudini sono state intese come comportamenti che possono essere innescati direttamente da uno stimolo, senza richiedere all’animale di valutare i risultati attesi. Qui, sviluppiamo un modello computazionale che istanzia questa visione tradizionale, in cui le abitudini si sviluppano attraverso il rafforzamento diretto delle azioni recentemente intraprese piuttosto che attraverso la codifica dei risultati. Dimostriamo che questo modello tiene conto delle manifestazioni comportamentali chiave delle abitudini, compresa l’insensibilità alla svalutazione dei risultati e alla degradazione della contingenza, così come gli effetti del programma di rinforzo sul tasso di formazione delle abitudini. Il modello spiega anche l’osservazione prevalente della perseveranza nei compiti a scelta ripetuta come un’ulteriore manifestazione comportamentale del sistema delle abitudini. Suggeriamo che la mappatura dei comportamenti abituali su meccanismi senza valore fornisce un resoconto parsimonioso dei dati comportamentali e neurali esistenti. Questa mappatura può fornire una nuova base per la costruzione di modelli robusti e completi dell’interazione delle abitudini con altri tipi di comportamento più orientati all’obiettivo e contribuire a guidare meglio la ricerca sui meccanismi neurali alla base del controllo del comportamento strumentale più in generale.