Oltre la macchina di previsione: dove le neuroscienze contemporanee incontrano il Dynamical Neurofeedback®

Sviluppatore e architetto di NeurOptimal® Dynamical Neurofeedback®.

Negli ultimi anni, le neuroscienze cognitive sono state affascinate da un quadro teorico convincente: l’elaborazione predittiva e il principio dell’energia libera, resi popolari da studiosi come Karl Friston e Lisa Feldman Barrett.

La premessa è semplice: il cervello è essenzialmente un sofisticato motore di previsione. Anziché attendere passivamente gli stimoli sensoriali provenienti dal mondo, il cervello utilizza continuamente modelli interni, dall’alto verso il basso, basati sull’esperienza passata, per anticipare ciò che sta per accadere. Quando la realtà in arrivo contrasta con quell’aspettativa interna, si verifica un «errore di previsione» o una «sorpresa». Il sistema nervoso aggiorna quindi il proprio modello per ridurre al minimo quell’errore.

Spesso mi viene chiesto: è questo che fa NeurOptimal® quando l’audio si interrompe? Il sistema sfrutta la codifica predittiva oppure nasce da un paradigma completamente diverso?

La risposta è al tempo stesso sottile e profonda. Sebbene le neuroscienze contemporanee utilizzino un nuovo lessico per avvicinarsi a principi che avevamo riconosciuto decenni fa, esiste una differenza fondamentale tra considerare il cervello una macchina calcolatrice e comprenderlo come un campo vivente e auto-organizzante.

Il punto di risonanza: sorpresa, orientamento e metastabilità

È facile capire perché gli osservatori traccino parallelismi tra l’elaborazione predittiva e NeurOptimal®. Sul piano dell’esperienza, osservano fenomeni simili:

1. La risposta di orientamento (Sokolov)

Negli anni Sessanta, lo psicofisiologo sovietico Evgeny Sokolov delineò la risposta di orientamento (OR). Quando la realtà sensoriale in arrivo non corrisponde a un modello corticale esistente, il sistema nervoso interrompe i processi abituali in corso e rivolge un’attenzione immediata e intensa a ciò che sta accadendo proprio in quel momento.

Quando NeurOptimal® introduce una breve micropausa nel flusso audio o visivo, non si tratta né di una ricompensa né di una punizione. Agisce esattamente come la banda sonora di allerta sulla banchina di un’autostrada. Quella breve pausa fornisce un contrasto informativo, un «vuoto» momentaneo. Interrompe lo slancio automatico del passato ricordato o del futuro immaginato, invitando la coscienza a tornare nell’unico luogo in cui il cambiamento può realmente avvenire: il Presente.

2. Il margine del caos e la metastabilità

Il neuroscienziato J.A. Scott Kelso ha descritto la metastabilità nella dinamica della coordinazione: un sistema nervoso sano non rimane intrappolato in stati rigidi e fissi (integrazione estrema), né si dissolve in rumore casuale (disordine completo). Vive in modo flessibile al «margine del caos», passando fluidamente da uno stato all’altro.

In termini dinamici, quando un cervello rimane bloccato nell’ansia cronica, nella perseverazione o nello stress abituale, è caduto in un profondo bacino di attrazione. Prima di uscire da uno schema, un sistema dinamico manifesta turbolenza, un’intensa variabilità emergente nell’energia e nel flusso informativo. Quando il feedback interviene proprio sulla soglia di quell’instabilità, fornisce al sistema le informazioni necessarie per dissolvere il solco rigido e ripristinare la sua naturale agilità metastabile.

La divergenza fondamentale: macchina contro campo vivente

Sebbene la codifica predittiva e il neurofeedback dinamico osservino dinamiche simili, i loro modelli di base divergono in due aspetti cruciali:

1. Computer bayesiano contro campo olonomico

Il quadro teorico dell’elaborazione predittiva ricorre frequentemente a metafore computazionali: il cervello come una macchina bayesiana gerarchica che esegue algoritmi per calcolare le distribuzioni degli errori.

Il neurofeedback dinamico affonda le proprie radici in una tradizione diversa: i sistemi dinamici non lineari (NDS), l’autopoiesi (come formulata da Humberto Maturana e Francisco Varela) e la teoria olonomica del cervello di Karl Pribram.

Lavorando con Pribram per molti anni, abbiamo riconosciuto che memoria, percezione e coscienza non vengono elaborate come calcoli discreti in chip informatici isolati. Seguendo la formulazione matematica della meccanica ondulatoria di Dennis Gabor e David Bohm, il sistema nervoso centrale si comporta come un campo olografico distribuito. Le trasformazioni energetiche si propagano attraverso l’intera corteccia sotto forma di configurazioni di interferenza ondulatoria. Il cervello non è un osservatore esterno che esegue simulazioni predittive del mondo; è un sistema aperto, vivente e auto-organizzante, immerso in esso.

2. Analisi matematica del segnale contro pilotaggio corticale

Qui risiede la distinzione più importante di tutte:

L’elaborazione predittiva formula un’affermazione ontologica sul funzionamento interno del cervello (sostiene che sia il cervello stesso a calcolare previsioni e probabilità).

NeurOptimal® applica l’analisi matematica (analisi congiunta tempo-frequenza e AutoNav) esclusivamente al segnale EEG stesso.

NeurOptimal® non fa alcuna supposizione su ciò che il cervello dovrebbe fare, sui pensieri che dovrebbe avere o sul profilo di frequenza che rappresenterebbe la «perfezione». Non tentiamo di programmare l’algoritmo interno del cervello né di spingerlo verso un database normativo arbitrario.

Il software agisce invece semplicemente come uno specchio estremamente reattivo. Misura in tempo reale l’instabilità matematica emergente e offre una microinterruzione. Ciò che il cervello fa con quell’informazione dipende interamente dal cervello stesso.

Rispettare la saggezza vivente del sistema

Tentare di «allenare» il cervello guidandone le previsioni è come fissare una farfalla al muro con uno spillo per studiare come vola. Si immobilizza la danza vivente per poterla misurare.

Il sistema nervoso umano è intrinsecamente autopoietico: produce e mantiene la propria integrità organizzativa. Proprio come un bambino che muove i primi passi non ha bisogno di un ingegnere biomeccanico che gli insegni a mantenere l’equilibrio e a camminare, il tuo cervello non ha bisogno di un clinico esterno o di un programma informatico che gli insegni a regolare i propri stati mentali.

Quando riceve un feedback chiaro e non direttivo sulla propria traiettoria immediata, il sistema nervoso centrale utilizza senza sforzo i propri circuiti innati di retroazione negativa per liberarsi delle abitudini disadattive, uscire dai solchi turbolenti e ritrovare la propria dimora nel momento presente.

Le neuroscienze moderne continueranno ad affinare i propri modelli e a creare nuove nomenclature tecniche. Ma che la si chiami risoluzione dell’errore di previsione, regolazione dello stato di fase o semplicemente ritorno all’equilibrio, la realtà fondamentale rimane invariata: fornire al sistema vivente informazioni precise su sé stesso, farsi da parte e fidarsi della sua capacità intrinseca di auto-organizzarsi.

Nota editoriale e dichiarazione di responsabilità

I concetti, le teorie e i fondamenti storici presentati in questo testo costituiscono la proprietà intellettuale originale di Valdeane W. Brown, Ph.D. Questa sintesi è stata compilata e redatta dalla dott.ssa Lisé Spurlock-DeLong. Qualsiasi errore involontario di interpretazione, rappresentazione o trascrizione rimane di esclusiva responsabilità dell’autrice.

— Lisé Spurlock-DeLong, Ph.D.

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