Il bello, il buono, il vero. Un nuovo approccio neuronale 8860306213, 9788860306210

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Dal catalogo Jean-Pierre Changeux

Ragione e piacere Dalla scienza all'arte

Jean-Pierre Changeux, Paul Ricoeur

La natura e la regola Alle radici del pensiero

KarlJaspers

Genio e follia Strindberg e Van Gogh

Eric R. Kandel

!}età del!' inconscio .rte, mente e cervello dalla grande Vienna ai nostri giorni

Andrea Pinotti, Antonio Somaini (a cura di)

Teorie del!' immagine Il dibattito contemporaneo

Jean-Pierre Changeux

Il bello, il buono, il vero Un nuovo approccio neuronale Edizione italiana a cura di Chiara Cappelletto

~ Rq/faello Cortina Editore

www.raffaellocortina.it

Titolo originale

Du vral du beau, du bien. Une nouvelle approche neuronale © 2008 Odile Jacob Traduzione Chiara Cappelletto ISBN 978-88-6030-621-0

© 2013 Raffaello Cortina Editore Milano, via Rossini 4 Prima edizione: 2013 Stampato da Arti Grafiche Franco Battaia, Zibido S. Giacomo (Milano) per conto di Raffaello Cortina Editore Ristampe

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INDICE

Introduzione

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1. Il bello: la neuroestetica

13

2. Il buono: le neuroscienze e la normatività etica

75

3. Il vero: una concezione naturalistica del mondo

123

4. La biologia molecolare del cervello

215

5. Le molecole e la mente

253

6. A che punto ci troviamo oggi? Da I:uomo neuronale a I: uomo di verità

295

7. Epilogo

323

Conclusioni

333

Postfazione. Natura e cultura: il paradosso di una relazione (Chiara Cappelletto)

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Bibliografia selezionata

349

Indice analitico

363

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Nota del!' editore La presente traduzione di Il bello, il buono, il vero si basa sull'edizione inglese, The Good, the True, and the Beautiful, pubblicata da Yale University Press nel 2012 e curata da Laurence Garey.

INTRODUZIONE

Il buono è bello ... e il bello è il buono. PLATONE, Ippia

maggiore

IN DIFESA DELLE NEUROSCIENZE Il cervello umano è l'oggetto fisico più complesso del mondo vivente e rimane uno dei più difficili da comprendere. Se lo si affronta di petto, si rischia il totale fallimento. Nella giungla di cellule nervose (i neuroni) e delle loro interconnessioni alle sinapsi di cui è composto, dobbiamo provare a identificare le caratteristiche rilevanti della sua organizzazione e della sua funzione: il filo di Arianna verso il centro del labirinto. I miei trent'anni di insegnamento al Collège de France mi hanno messo a disposizione un eccezionale laboratorio di idee che contribuiscono ad afferrare questo filo. Esse hanno profondamente influenzato le mie riflessioni teoriche, troppo spesso imbrigliate dalla natura empirica dell'altro laboratorio, quello della scienza pura. Mi hanno offerto un meraviglioso spazio di libertà, limitato solo dalle critiche severe di un uditorio fedele ed esigente. I miei primi sette anni sono stati raccolti in I:uomo neuronale, del 1983, la cui pubblicazione in inglese è del 1985. Nel capitolo intitolato "Gli oggetti mentali" ho affrontato un tema completamente nuovo per me, quello delle funzioni superiori del cervello e della coscienza. In seguito ho colto l'opportunità di analizzare molto più approfonditamente quelle funzioni co9

INTRODUZIONE

gnitive cui il pesce elettroforo, il topo o il ratto con i quali si lavora di solito - non danno accesso diretto. Se v gliamo pensare in modo efficace e fare progressi nella nostra c mprensione del cervello, dobbiamo prendere in considerazione · olteplici livelli di organizzazione gerarchica e parallela che sott tanno alle funzioni cerebrali. Altrimenti corriamo il rischio di c siderare il cervello umano come una semplice accozzaglia di geni, neuroni, "microcervelli", o di ridare slancio"a un dualismo totalmente obsoleto. Negli ultimi decenni le scienze che si occupano del sistema nervoso hanno cambiato completamente prospettiva. A differenza di una volta, gli scienziati non perseguono più i loro obiettivi all'interno di una disciplina limitata, trincerati nella propria cultura fisiologica, farmacologica, anatomica o di studiosi del comportamento. Con la biologia molecolare da un lato e le scienze cognitive dall'altro un nuovo cimento è diventato possibile, una nuova sintesi sia concettuale sia metodologica che riunisca i diversi approcci al sistema nervoso. Negli anni Ottanta la genetica molecolare ha preparato il terreno per la sequenziazione del genoma su larga scala, fornendo una messe di nuovi dati con applicazioni di ampia portata, specialmente nel campo della fisiologia, della farmacologia e della patologia. Perfezionando i metodi di visualizzazione del cervello umano in vivo, un'altra disciplina, la fisica, ha aperto la strada a nuove indagini sulla relazione tra stato mentale e attività fisica nel cervello umano. Il comune impegno per la concettualizzazione e la modellizzazione teorica all'interno di queste discipline ha fecondato un nuovo campo di ricerca, le neuroscienze, nate nel 1971 con il primo incontro della Sodety for Neuroscience negli Stati Uniti. Per quanto la rivoluzione neuroscientifica abbia avuto luogo, essa è però ben lontana dall'aver dato tutti i suoi frutti. Ora dobbiamo attraversare un passo alla volta l'immensa terra incognita che ancora separa le scienze biologiche dalle scienze umane e sociali. Assumeremo dunque un approccio neurobiologico per discutere tre delle questioni universali sulla natura del mondo, per come le hanno definite Platone (428-348 a.C.) e, per suo 10

INTRODUZIONE

tramite, Socrate (469-399 a.C.) nei dialoghi. Platone considerava il bello, il buono e il vero come essenze celesti, o idee, indipendenti e tuttavia così intrecciate da risultare inseparabili. Il buono è il vero, che è il bello. Se vedessimo un qualche conflitto tra loro, sarebbe solo perché non siamo in grado di percepirli perfettamente: il bello, il buono e il vero, essendo il medesimo, non possono essere in conflitto. Allora, se il buono è bello e il vero è bello, cominciamo pure a parlare del bello. Questo ci conduce a un approccio top-down contrario a queldi Platone, al quale ci dovremo attenere lungo tutto il libro per collocare il bello, il buono e il vero all'interno dei tratti caratteristici dell'organizzazione neuronale del cervello umano. Una delle principali questioni lasciate irrisolte dalle neuroscienze odierne è che cosa significhi "percepire" qualcosa e in che modo siamo consapevoli della nostra esistenza. Per quanto le nostre conoscenze dei circuiti e della chimica del cervello siano ampie e aumentino di giorno in giorno, permane uno scarto immenso tra queste conoscenze e la svolta della biologia molecolare della coscienza. Gli scienziati proveranno ancora a lungo a colmare tale divario. Questo libro non ambisce certo a farlo in modo unificante. Si tratta, come ho detto, della presentazione di idee basate su lezioni accademiche e sull'esperienza personale, di una serie di incursioni sperimentali in aspetti specifici del sistema nervoso centrale passibili di essere indagati direttamente. Ci saranno salti e discontinuità a causa del modo in cui gli argomenti sono stati affrontati fin dall'inizio.

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1 IL BELLO LA NEUROESTETICA

CHE COSA È LA NEUROESTETICA? Il termine neuroestetica ha un'origine recente. È stato coniato da Semir Zeki, e la prima conferenza su questo tema si è tenuta a San Francisco nel 2002. Rispecchia una nozione in certo modo più vecchia, come quella esposta da Alexander Lurija negli anni Settanta, che mirava a trovare le basi neuronali per la fruizione e la creazione delle opere d'arte, e a studiarle scientificamente. Nelle pagine che seguono mi prodigherò per collegare alcuni aspetti soggettivi dell'arte e dell'estetica a diverse osservazioni biologiche, con la speranza che il lettore accetterà connessioni plausibili, sì, ma non definitive. L'etica si batte per una vita di "bontà"; la scienza cerca la "verità" universale e implica l'accumulazione di conoscenze, laddove l'arte cerca la comunicazione intersoggettiva della "bellezza". L'arte coinvolge motivazioni ed emozioni, in armonia con la ragione, senza progressi scontati ma rinnovandosi continuamente. Dei tre principali ambiti della cultura umana messi in risalto da Platone- etica, scienza, arte- credo che l'ultimo sia il più antico, essendone state trovate alcune tracce tra gli animali non umani L'arte è fondamentale per rinforzare i legami sociali in ragione dell'universalità delle forme di comunicazione che utilizza. Dal mio punto di vista, lo sviluppo delle funzioni cognitive, e in particolare della coscienza e dell'attività artistica, è andato di pari passo con una rilevante riorganizzazione cerebrale, segnatamente attraverso l'espansione del13

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la corteccia cerebrale e soprattutto della corteccia associativa delle aree prefrontale, temporoparietale e cingolata in stretta relazione con il sistema limbico. La corteccia associativa non riceve input sensoriali diretti né influenza direttamente l' atti- ~ vità motoria, ma è connessa ad altre aree corticali. Il sistema limbico include quelle parti del cervello sia corticali sia subcorticali che hanno a che fare, tra le altre cose, con emozioni, pulsioni e motivazioni. Occorre smontare diversi assunti ideologici, ben diffusi nelle scienze umane. Il primo problema è il dualismo come parte del problema mente-corpo. Le neuroscienze contemporanee stanno rimuovendo questa distinzione arcaica basata sul disprezzo deliberato per il progresso scientifico. Le neuroscienze hanno, infatti, stabilito relazioni causali reciproche tra l'organizzazione neuronale e l'attività che essa genera, che può essere vista nello sviluppo progressivo del comportamento o nei processi mentali. Si deve tenere conto dell'estrema complessità dell' organizzazione funzionale del nostro cervello, finora per lo più inimmaginata. Essa coinvolge molteplici forme di evoluzione, passate e presenti, inserite reciprocamente l'una nell'altra. Sono genetiche ed epigenetiche - con il che si superano le costrizioni genetiche, come vedremo in dettaglio più avanti -, comportamentali, cognitive, mentali e socioculturali, e ciascuna deposita una specifica traccia materiale nell'organizzazione cerebrale. Il secondo problema è quello della relazione tra natura e cultura, da non confondere con la questione molto meglio definita dell'innato e dell'acquisito, la quale pone una differenza tra ciò che è determinato geneticamente e ciò che è appreso in un secondo momento. La comprensione di quanto è innato richiede di elucidare la relazione ancora scarsamente compresa tra genoma umano e fenotipo cerebrale. La comprensione di quanto è acquisito richiede un'analisi del controllo epigenetico dello sviluppo sinaptico (le connessioni all'interno del cervello), includendo sia l'attività spontanea nel sistema nervoso sia l'attività provocata dall'interazione con l'ambiente. La cultura dipende dalla plasticità epigenetica delle reti nervose in fase di sviluppo. Paradossalmente, possiamo dire che la cultura è 14

IL BELLO

prima di tutto una traccia biologica, o piuttosto neurobiologica. Non c'è dunque conflitto tra natura e cultura. Al contrario, l'involucro genetico (i vincoli imposti al cervello umano per via ereditaria) include la risposta epigenetica all'ambiente e dunque la genesi della cultura. L'eccezionalità della storia delle popolazioni umane e delle storie dei singoli individui materializza dunque sotto forma di traccia neuronale quelli che io chiamo oggetti neurostorici, senza i quali la storia non esiste. Gli animali non umani non hanno storia alcuna, se non a livello dei loro geni; gli esseri umani hanno una storia in primo luogo nell'organizzazione neuronale contenuta nel loro genoma. L'ultimo problema è quello della relazione tra spirituale e materiale. Nel linguaggio quotidiano esistono confusioni di significato spesso deliberate, che derivano da un'ideologia dualista che imperversa tutt'oggi. La spiritualità delle attività intellettuali, filosofiche, religiose ed estetiche sarebbe in contrasto con i bisogni primari della vita quotidiana, come la sopravvivenza e i piaceri dei sensi. Già Denis Diderot (1713-1784) ha tentato nei suoi purtroppo incompiuti Elementi di fisiologia di rimuovere tale distinzione, mostrando che le più elevate attività "spirituali" dell'uomo sono in realtà una manifestazione dell'organizzazione del suo cervello; la sua intenzione non era quella di sminuire la qualità di tale spiritualità secolarizzata bensì di enfatizzarne la dignità. Una tale concezione apre una vasta porzione delle scienze umane a un approccio neurostorico.

COME POSSIAMO DEFINIRE LA BELLEZZA? Che cosa è la bellezza? Come possiamo distinguere una "bella" opera d'arte da un'opera qualsiasi, se non brutta? Diderot nota che l'umanità è per lo più concorde quanto al fatto che la bellezza esiste; tuttavia, sebbene la riconoscano, in pochi sanno che cosa sia. I filosofi della Grecia antica consideravano larte come imitazione, mimesis, ovvero riproduzione della realtà. La mimesi di Platone consiste nella copia della natura, come un trompe-l' ceil che pone di per sé il problema filosofico 15

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della realtà in quanto copia del mondo intellettuale. L'opera dell'artista è dunque copia di copia. È perciò non solo inutile, duplicando la realtà, ma pericolosa, essendo ingannevolè. Platone fornisce un chiarimento interessante nella Repubblica, in cui prende a esempio un letto distinguendo l'idea di letto dal modello disegnato, quindi dall'oggetto stesso fatto dal falegname e ancora dalla sua immagine dipinta. In termini neuroestetici, riconosciamo un concetto, un oggetto e l'immagine concettuale di un oggetto. Più di recente, possiamo ricordare il quadro di una pipa fatto da René Magritte nel 1929, che egli distingue dalla realtà titolandolo Ceci n'est pas une pipe (Questa non è una pipa). Per Aristotele (384-322 a.C.) l'arte è un'attività umana come un'altra: dobbiamo comprendere lei e le sue "cause" prima di condannarla. Per esempio, una statua è fatta di marmo (causa materiale) da uno scultore (causa efficiente) in accordo a uno schema (causa formale) con un certo intento in mente (causa finale). L'imitazione amplia la natura ed è perciò encomiabile. Se le immagini ci piacciono, è perché guardandole impariamo ad apprezzarle. L'arte è una tendenza naturale, una fonte di piacere, uno strumento di conoscenza. La mimesi non è ingannevole: potremo sempre distinguere il reale dalla sua immagine. Non saremo sciocchi come gli uccelli di Zeusi che beccavano chicchi d'uva dipinti. La rappresentazione del brutto può essere bella. Il teatro lo prova. Lo spettatore sa liberarsi dalle proprie emozioni per procura: è la catarsi. L'arte non è dunque semplicemente piacevole, ma anche utile. Non è una semplice copia della natura ma una "rappresentazione" idealizzata con un proprio statuto. Georg W.F. Hegel (17701831) riprenderà il tema della mimesi. A suo avviso la semplice imitazione non sarebbe che una caricatura della vita. L'arte è invece molto di più, l'unione di sensazione e intelligenza creata dallo spirito, dal cervello. Paradossalmente, l'artista talvolta deve "imbrogliare" per essere realistico. Esempio ne è l'illusione dei cavalli al galoppo tradizionalmente dipinti con tutte e quattro le zampe sollevate dal terreno, come nel Derby di Epsom di Théodore Géricault 16

IL BELLO

(1791-1824) (figura 1.1). AugusteRodin (1840-1917) considera un quadro più veritiero di una fotografia "dato che nella realtà il tempo non si ferma". Nell'Impressionismo la giustapposizione di colori puri ha introdotto un nuovo codice realistico. Con gli artisti astratti, come Vasilij Kandinskij (1866-1944),

Figura 1.1 La mimesis nell'arte. Il confronto del Derby di Epsom di Géricault (1821) con le fotografie ad alta velocità di Eadweard Muybridge (1887) mostra la differenza tra l'impressione che un artista ha di un cavallo al galoppo e l'osservazione scientifica. Géricault non ha rispettato pienamente la realtà, ma ha simulato il movimento.

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"l'osservatore deve imparare a vedere i quadri come se rappresentassero uno stato mentale, non un oggetto". Stando a Piet Mondrian (1872-1944) "nell'arte astratta l'uomo raggiunge una visione molto più profonda della realtà sensibile". Per Paul Klee (1879-1940) "l'arte non riproduce ciò che è visibile; essa rende visibile;', modifica il nostro modo di guardare alle cose e ci insegna a vedere. È un tentativo deliberato di "rappresentare" su un medium stabile e pubblico immagini transitorie e soggettive tratte dal dominio cosciente di un artista. Nel Surrealismo e nell'Iperrealismo si sviluppa una nuova mimesi che inverte il principio del trompe-l'ceil. Gli oggetti pronti all'uso come giornali ed etichette entrano nel quadro. L'arte passa a essere da figurazione a trasfigurazione della realtà. Per il neuroscienziato la questione della mimesi è legata a _ quella della percezione visiva. Fino a che punto la sensazione è ascendente, bottom-up (istruttiva), oppure discendente, topdown, rispetto alla percezione cosciente? Qual è l'importanza del distacco o della mimesi nella ri-creazione di una forma ideale della natura? Come interagisce l'intellegibile con il sensibile nel mondo interiore dello spazio estetico cosciente? Gli stati mentali di Kandinskij sono comprensibili in termini di attività spontanea endogena, o addirittura di allucinazioni? Che cosa intendeva Kandinskij quando parlava di impressione, improvvisazione e composizione? Giocando con i suoi "codici", Leonardo Da Vinci (1452-1519) ha rivelato che l'artista dipinge se stesso. Il cervello umano è dunque un riflesso della società, come suggeriva Karl Marx (1818-1883 ), o invece la società riflette il cervello? Nel complesso possiamo dire che un'opera d'arte ha molto in comune con un modello scientifico. Riduce e rivela al contempo: ambisce a essere in comunicazione con la società e a essere accolta in seno a un gruppo che la condivide. Torniamo ora alla definizione del bello. Nell' Ippia maggiore Platone offre un chiarimento importante. La bellezza si manifesta grazie all' appropriatezza formale, dove l'unità dell'intero trionfa sulla molteplicità delle parti. Fin dai tempi della Grecia antica la matematica ha fornito strumenti eccellenti per dominare la relazione tra l'intero e le parti. C'è dunque una mate18

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matica dell' appropriatezza. La sua espressione prende diverse forme, incluse la ripetizione e la simmetria. I greci consideravano la symmetria come il rapporto tra due elementi. I solidi regolari di Platone (le piramidi, i cubi, ecc.) testimoniano di un'armonia imposta dal demiurgo sul caos primordiale dell'Universo. La bellezza è dunque la miglior forma di adeguazione per raggiungere lo scopo? Platone nell'Ippia maggiore risponde affermativamente, e riconosce la bellezza in ciò che è utile. Socrate sostiene che il bello è sia utile sia conveniente, un prodotto dell'eccellenza. Oggi lo vediamo nella tecnologia e nel design. Un oggetto è utile se corrisponde al suo scopo, principio sommo di semplicità ed economia. Anche per Leon Battista Al berti (1404-1472) e gli stoici il bello consiste nell' armonia delle parti in relazione reciproca, e per René Descartes (1596-1650) è l'accordo perfetto di tutte le parti insieme. Diderot afferma che "ogni unità nasce dalla subordinazione delle parti e da questa subordinazione nasce l'armonia nella varietà''. Egli cita Anthony Ashley-Cooper (1621-1683), primo conte di Shaftesbury, per il quale un uomo è bello se il suo corpo ben proporzionato gli si addice al meglio nello svolgimento delle funzioni animali. Ciò concorda pienamente con l'idea di selezione sessuale di Charles Darwin (1809-1882). Nel Simposio Platone definisce il bello in base alla natura dell'attività amorosa. I riferimenti sessuali sono, infatti, frequenti nella sua definizione. La definizione del bello solleva importanti questioni di natura fisiologica. La percezione dei rapporti in pittura può essere comparata a quella del ritmo armonico intrinseco alla musica? La percezione della coerenza delle parti rispetto all'intero va di pari passo con quella dello spazio e delle sue componenti ego- e allocentriche? Se l'universo dell'arte è un universo ricomposto, c'è un qualche fine ultimo? In ogni caso, è difficile proporre una definizione generale di bello per la quale non ci siano eccezioni; è una difficoltà pari a quella che Georges Canguilhem (1904-1995) riscontra nella definizione della vita. Forse abbiamo semplicemente bisogno di selezionare alcune caratteristiche significative senza tentare un'unica definizione restrittiva. 19

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LA LUCE DALL'ANTICHITÀ A OGGI: UN'INTRODUZIONE ALLE ARTI PLASTICHE Nella Metafisica di Aristotele la vista è il senso che ci permette di acquisire la maggior parte della conoscenza. I greci antichi hanno mostrato grande interesse per la relazione tra occhio e oggetto. La dottrina dei raggi visivi ipotizza che il "fuoco visivo" brilli già nell'occhio sotto l'azione della luce, ed entri in contatto con gli oggetti per determinarne la forma, il colore e altre proprietà. La geometria ottica euclidea sviluppatasi intorno al 300 a.C. postula un cono con l'occhio al suo vertice, una teoria non dissimile dalla nozione moderna dei campi visivi recettori (quella parte del nostro campo visivo che stimola una data cellula nelle vie visive del cervello). Un'altra dottrina è quella di Epicuro (341-270 a.C.), secondo cui particelle o pellicole sottili abbandonano un oggetto ed entrano nell'occhio, consegnandogliene in tal modo la forma. Aristotele fa intervenire un mezzo trasparente tra l'osservatore e l'oggetto, che cambia qualitativamente durante la visione, trasmettendo la forma dell'oggetto ma non la sua materia. La sensazione è reale. Aristotele svolge un'analisi psicologica davvero pertinente: il senso comune distingue tra diverse percezioni e ciò che esse condividono, mentre l'immaginazione trattiene le immagini di ciò che i sensi hanno percepito. Infine, la memoria ripropone l'immagine come ciò che appartiene al passato e riconosce le somiglianze tra due sensazioni successive. La memoria rende possibile l'esperienza, fonte di ogni scienza autentica. Aristotele va oltre una presa di posizione puramente empirista quando scrive che la scienza non è possibile tramite la sola sensazione: occorre estrapolare le caratteristiche specifiche degli oggetti sensibili. Nel x secolo, Ibn al-Haitham (Alhazen) (965-1039) fa un rilevante passo avanti nella comprensione della propagazione e della percezione della luce. Propone, a ragione, che i raggi luminosi si propaghino da un oggetto all'occhio, che è un recettore di luce. Ha tuttavia torto a suggerire che sia il cristallino, e non la retina, a costruire l'immagine punto per punto e a trasmetterla attraverso il nervo ottico alla "sede dell'anima". 20

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È stato, infatti, l'astronomo Johannes Kepler (1571-1630) ariconoscere nel 1604 il ruolo della retina nella percezione visiva. Alhazen completa il suo Libro di ottica, simile all'opera di Euclide, arrivando però a conclusioni opposte, distinguendo aspetto sensibile e conoscenza sensibile, la quale implica l'intervento delle inferenze implicite del giudizio percettivo. Due precedenti metodi "artificiali" devono essere menzionati qui. Il primo metodo è quello della riproduzione della realtà attraverso la prospettiva; esso cerca di dare l'illusione di una costruzione spaziale solida, rompendo con il concetto medievale di un'arte che rappresenti un'idea interiore per la quale bastano tratti simbolici. Artisti del Trecento, Duccio e Giotto inclusi, hanno adottato la tradizione illusionistica della pittura greco-romana, come quella di Paestum e Pompei, e valendosi della prospettiva hanno tentato di simulare sulla tela la visione naturale. Il secondo metodo è lo sviluppo per mano degli artigiani di strumenti ottici come il telescopio, che Galileo (15641642) ha puntato verso il cielo; ciò ha comportato per la nostra conoscenza del mondo il fatto di non essere più condizionata dai limiti dei nostri sensi naturali. La vista dell'umanità si è estesa così "molto oltre rispetto a quanto l'immaginazione dei nostri padri fosse abituata a fare", come ha scritto Descartes nella Diottrica del 163 7. Keplero era interessato agli errori della visione, specialmente in relazione all'astronomia. In Astronomiae pars optica del 1604 e nella Dioptricae del 1611 propone una teoria matematica della camera oscura, basata su raggi luminosi che penetrano in una sottile apertura e proiettano su uno schermo bianco un'immagine rovesciata. Estende questo modello ali' occhio, con la pupilla come apertura e la retina come schermo. Si formerebbe così un'immagine bidimensionale dell'oggetto, un'entità fisica in sé e per sé, che l'osservatore "vedrebbe" direttamente. Questa concezione è adottata e perfino illustrata da Descartes nella sua Diottrica (figura 1.2), in cui propone una teoria razionale del telescopio e perciò della visione, dall'oggetto all'occhio e dall'occhio alle "più interne pieghe del cervello", lette dal!'" anima" tramite la ghiandola pineale. 21

IL BELLO, IL BUONO, IL VERO

Isaac Newton (1642-1727) ha sottoposto a indagine la natura stessa della luce. La luce bianca è pura e omogenea? I colori derivano dall'indebolimento della luce incidente (cioè la luce che cade su una superficie) mescolandosi con il buio, come si è ritenuto da Aristotele in poi? Gli esperimenti di Newton si sono svolti nella sequenza seguente. Nel suo primo esperimento

Figura 1.2 L'occhio come strumento ottico. Immagine tratta dalla Diottrica di Descartes (1637) relativa alla proiezione del mondo esterno sulla retina. Essa obbedisce alle leggi dell'ottica geometrica.

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IL BELLO

del 1665 egli osserva attraverso un prisma un fascio di due colori, composto in parti uguali di blu e rosso, e vede che il blu è più vicino del rosso ali' angolo del prisma. Qualche tempo dopo descrive un raggio di luce incidente parallelo su un prisma, che proviene dalla fessura dell'imposta di una stanza al buio. I raggi rifratti non producono un cerchio sul muro di fronte, bensì una striscia oblunga blu dai bordi rossi. Questi due esperimenti dimostrano una rifrazione specifica di raggi luminosi diversi. Fa poi un esperimento cruciale, descritto in una lettera a Henry Oldenburg, il segretario della Royal Society. Usa un secondo prisma per studiare singoli raggi rifratti provenienti dal primo prisma. Dimostra che i raggi che attraversano il secondo prisma preservano colore e grado di rifrazione, e ne conclude che i colori sono proprietà innate di diversi raggi luminosi e che mischiandoli si producono trasformazioni cromatiche evidenti. Infine, pone una lente convergente di fronte a uno spettro completo di raggi colorati che provengono da un prisma e osserva che il colore che ne risulta è completamente bianco. Ne conclude che la luce bianca deriva dalla somma dei raggi di colori differenti emessi disordinatamente da corpi luminosi. Esiste in ogni caso una successione ordinata di colori, come si vede nell' arcobaleno, dal meno riflesso, il rosso acceso, al più riflesso, il viola. Da allora in poi si sono contrapposte due teorie sulla natura della luce. Robert Hooke (163 5-1703) ha paragonato un raggio luminoso con una corda che vibra, mentre Newton ha mantenuto la convinzione che un corpo luminoso emani piccolissimi corpuscoli o particelle. Nel 1905 Albert Einstein (1879-1955) ha conciliato la teoria ondulatoria e la teoria corpuscolare della luce introducendo il fotone (un quanto di energia luminosa che viaggia come un'onda). Per James Clerk Maxwell (1831-1879) la luce faceva parte di una serie di radiazioni elettromagnetiche - ciascuna con una lunghezza d'onda da 370 a 730 nanometriprodotta dal movimento di particelle cariche, come gli elettroni, o dai cambiamenti nei livelli di energia. Lo spettro delle lunghezze d'onda della luce diurna è dunque diverso da quello molto più selettivo e freddo di una lampada fluorescente. Il colore di un oggetto risulta dal rapporto tra le lunghezze d' on23

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da assorbite e quelle riflesse. Per esempio, un'area rossa in un quadro assorbe lunghezze d'onda corte (blu e verdi) e riflette quelle rosse, più lunghe. Le teorie di Newton sono state accettate dall'Illuminismo europeo e dalla scienza moderna. Esse implicano l' applicazione del metodo sperimentale delineato da Francis Bacon (15611626), la riduzione di ordini generali di complessità a-élementi più semplici e la matematizzazione della fisica proposta da Galileo, seguita dalla matematizzazione dell'Universo (PierreSimon Laplace, 1749-1827) e dei fenomeni naturali e sociali (Pierre de Maupertuis, 1698-1759). La teoria scientifica ha aperto la strada a un campo distinto e autonomo al cui interno è possibile avanzare una spiegazione del mondo senza doversi riferire a un progetto divino, sebbene Newton fosse non solo credente, ma anche alchimista, cabalista e millenarista. La separazione della scienza dalla religione ha conferito una nuova "dignità" alla conoscenza scientifica, che pure era e resta consapevole dei propri limiti.

L'OCCHIO E I RECETTORI DI LUCE L'occhio del vertebrato è uno straordinario strumento ottico nel quale un cristallino mette a fuoco un'immagine visiva sulla retina. Lo strato sensibile della retina è formato da cellule recettori (bastoncelli e coni) le quali partecipano a una rete neuronale molto complessa le cui cellule di uscita sono le cellule gangliari retiniche; il loro milione e mezzo di fibre nervose in uscita (assoni) costituisce il nervo ottico. I bastoncelli rispondono a intensità luminose relativamente basse e senza informazioni cromatiche, mentre i coni sono sensibili ai colori. Thomas Young (1773-1829) nella sua Bakerti:m Lecture del 1801 sulla percezione dei colori ha avanzato per la prima volta l'ipotesi che nella retina esistano tre categorie di elementi recettori sintonizzati rispetto alla lunghezza d'onda. Ciascuno di questi tre tipi di coni contiene un insieme di molecole fotorecettori specifiche per il rosso, il verde, il blu. In realtà ci sono quattro molecole fotorecettori: la 24

IL BELLO

rodopsina nei bastoncelli che ha uno spettro di risposta più ampio e le tre opsine dei coni (figura 1.3). Sono proteine allosteriche transmembrana, ciascuna con un diverso spettro di assorbimento, e sono legate a un cromoforo retinale, una forma di vitamina A. I livelli massimi di assorbimento per ciascun pigmento visivo sono di circa 570 nanometri per il rosso, 540 per il verde e 430 per il blu. Queste proteine hanno sette domini transmembrana accoppiati alle cosiddette proteine G, con considerevoli omologie tra loro e solo pochi aminoacidi di differenza. Il glutammato e la tirosina per i domini 2 e 5 sono responsabili dei cambiamenti dello spettro. I geni che codificano la rodopsina e le opsine sono stati identificati e sequenziati. Alterazioni ereditarie di questi geni conducono alla cecità ai colori. La percezione del colore, come quella della forma, è dunque determinata fin dal livello retinico da meccanismi rigidamente molecolari. Oltre al colore, gli artisti parlano di tono. In termini scientifici ciò significa la luminanza di una superficie dipinta. È più chiara o più scura? La luminanza si riferisce alla luce percepita, emessa da una sorgente in relazione alla sua lunghezza d'onda.

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........ Figura 1.3 Il pigmento visivo rodopsina. Al suo centro si trova la molecola retinica. La parte destra del disegno mostra la sua localizzazione nel segmento esterno (SE) di un bastoncello (tratto da Buser, Imbert, 1975).

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Essa gioca un ruolo determinante nella percezione della profondità, del movimento e dell'orientamento spaziale. I coni si comportano in modo diversificato quanto alla discriminazione della luminanza: la risposta alla luce verde è venti volte maggiore di quella alla luce blu. La risposta finale alla luminanza dipende dalle cellule gangliari connesse ali' attività dei bastoncelli. La visione notturna è dovuta essenzialmente ai soli bastoncelli ed è perciò cieca ai colori. I bastoncelli sono, infatti, più sensibili al verde e al blu, e prevalgono sull'effetto combinato dei coni. I rossi diventano più scuri e i blu più chiari, un fenomeno soprannominato "effetto Purkinje". Non c'è dunque una percezione assoluta del colore, bensì una ricostruzione del colore, come dell'intero mondo esterno, da parte del cervello.

LE CELLULE ANTAGONISTE, I CAMPI CONCENTRICI E LA FORMA L'informazione visiva è processata in primo luogo dalle cellule retinali. Negli anni Cinquanta Stephen Kuffler ha definito un paradigma fisiologico tuttora valido: il campo recettore. Ha stimolato la retina con un punto luminoso in movimento mentre registrava l'attività di una cellula gangliare. La parte della superficie retinica che produce una reazione nella cellula è il suo campo recettore. Una piccola macchia circolare dà normalmente una risposta ON (rapide scariche elettriche quando la luce si accende), ma quando la macchia si allarga la cellula smette di scaricare. Se questo campo recettore viene stimolato da un anello luminoso scuro al centro, la cellula risponde dopo che lo stimolo è cessato. Tale cellula ha un campo concentrico che è ON al centro e OFF alla periferia, ma altre hanno un' organizzazione opposta. Analisi minuziose delle reazioni delle cellule gangliari hanno mostrato che esse rispondono di preferenza al contorno luce/buio (figura 1.4). Nell'illusione della griglia di Ludimar Hermann del 1870 (figura 1.5) punti grigi appaiono alle intersezioni di una griglia bianca tra quadrati neri: questo fenomeno è stato interpretato sulla base dell'inibizione diffe-

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Figura 1.4 Attivazione dei neuroni centro-periferia nella retina. I campi recettoriali delle cellule gangliari della retina. A sinistra: ON centro, OFF periferia. A destra: OFF centro, ON periferia. L'attività neuronale - spikes sull'asse orizzontale del tempo - è messa in evidenza per lo stimolo specifico illustrato nelle barrette nere; dall'alto in basso: punto centrale di luce, luce diffusa, luce periferica (tratto da Livingstone, 2002).

Figura 1.5 L'illusione della griglia di Hermann. Si noti la comparsa di punti grigi all'intersezione delle linee bianche. Questa illusione è dovuta all'attivazione differenziale dei neuroni centro-periferia della retina (tratto da Livingstone, 2002).

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renziale di cellule antagoniste con campi concentrici dovuta a quattro segmenti bianchi. In generale le cellule antagoniste reagiscono a cambiamenti improvvisi di luce e oscurità. Esse contribuiscono principalmente al riconoscimento del disegno o del contorno di una forma che l'artista traccia sulla tela per definirla, anche se il contorno tracciato di per sé non esiste in natura. Cellule antagoniste concentriche si trovano anche nel nucleo genicolato laterale (NGL) del talamo (la parte del cervello che trasmette l'input sensibile alla corteccia visiva primaria perché venga infine interpretato come sensazione), in cui proiettano gli assoni delle cellule gangliari della retina. Ne sono stati trovati tre tipi. Il primo ha campi recettori piccoli con centro selettivo per il rosso, il verde o il blu. Il secondo non risponde alla luce bianca ma è eccitato da un colore e inibito dal colore complementare (per esempio, rosso ON e verde OFF). Il terzo partecipa in modo differenziale alla cosiddetta via dorsale del "dove" ed è cieco ai colori, piuttosto che alla via ventrale del "cosa" ed è allora sensibile ai colori.

LA CONSERVAZIONE DELL'IMMAGINE RETINICA NELLA CORTECCIA CEREBRALE Le vie visive, dalla retina al NGL e poi fino alla corteccia visiva, si attengono a una topografia precisa. Gli assoni dalla parte nasale della retina (la parte di mezzo vicina al naso) attraversano la linea mediana, mentre quelli temporali' (laterali) no. La visualizzazione cerebrale, che sia la PET (tomografia a emissione di positroni) con una traccia radioattiva quale il deossiglucosio o la fMRI (risonanza magnetica funzionale), ci consente di tracciare un'immagine ben definita dello stimolo, su cui intervengono però trasformazioni matematiche analoghe a quelle suggerite da D'Arcy Thompson in Crescita e forma del 1917. Questa immagine è trasmessa da mappa a mappa nei vari livelli funzionali della corteccia, dall'area corticale visiva primaria a quella secondaria a quelle superiori fino al lobo prefrontale, come dimostrato da Roger Tootell e collaboratori nel 1982. 28

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Dunque, in accordo con la posizione empirista, c'è un isomorfismo ascendente della rappresentazione del mondo esterno che è accompagnato da ciò che si potrebbe chiamare un "egomorfismo discendente" dall'alto verso il basso, molto meno metaforico e di cui resta da determinare il codice. In seguito Tootell ha usato una fMRI ad alta risoluzione in soggetti volontari stimolati visivamente con immagini a scacchiera o con cerchi che si dilatavano e si contraevano. Ciò ha evidenziato mappe i cui contorni variano in modo significativo ma, fatto rilevante, a dispetto di questa variabilità anatomo-fisiologica, l'immagine percepita rimane costante. Negli anni Cinquanta David Hubel e Torsten Wiesel hanno inaugurato la ricerca fisiologica sui neuroni della corteccia visiva primaria registrando singole cellule che rispondevano a stimoli nel campo visivo. Non sono riusciti a registrare reazioni usando il tipo di stimolo puntiforme che lavora bene sulla retina, poiché la risposta ottimale era quella a una barra luminosa in movimento orientata in una direzione specifica. Hanno distinto diversi tipi di cellule con varie caratteristiche specifiche quali la velocità del movimento e la direzione, ma anche l' orientamento. Queste cellule risultano organizzate, attraverso la corteccia, in colonne verticali per specificità di orientamento o dominanza oculare. Una lesione totale della corteccia visiva primaria di un emisfero può portare a emianopsia, cioè cecità nel campo visivo controlaterale. Una lesione parziale può provocare uno scotoma, cioè una perdita limitata nel campo visivo. Lesioni in altre parti della corteccia possono causare perdita della percezione del colore o del movimento.

L'ORGANIZZAZIONE PARALLELA E GERARCHICA DELLE VIE VISIVE Il numero delle rappresentazioni corticali della retina è aumentato nel corso dell'evoluzione in parallelo con la crescita della superficie relativa della corteccia cerebrale, in partico-

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lare della corteccia frontale. Si va dalle tre o quattro aree visive corticali nei mammiferi inferiori alle quindici o venti nei primati inferiori, circa trentadue nel macaco e probabilmente molte di più nell'uomo. David Van Essen ha identificato oltre trecento connessioni reciproche tra le aree visive del macaco, caratterizzate da un parallelismo importante, e almeno dieci livelli gerarchici. In un lavoro pionieristico degli anni Settanta Zeki ha dimostrato che queste aree multiple sono organizzate specificatamente per la percezione, per esempio, dell'orientamento (area visiva V1, V3 , V3) , del colore (V) e del movimento (V5 ). In realtà, questa specificità non è assoluta e tra le aree si danno alcune sovrapposizioni. Nel 1982 Leslie Ungerleider e Mortimer Mishkin hanno proposto di definire diversamente le vie visive, distinguendo gli strati a piccole cellule (parvocellulari) del NGL (via P) e gli strati a cellule più grandi (magnocellulari) (via M), descritti in dettaglio da Margaret Livingstone e Hubel nel 1984. La via P proietta alla corteccia visiva primaria vi e da qui alla v4 e alla corteccia temporale (via ventrale), ed è deputata al riconoscimento di oggetti, volti e colori: è la via del "cosa". La via M va da V1 a V5 alla corteccia parietale (via dorsale) ed è deputata piuttosto àl movimento, all'emersione degli oggetti dallo sfondo e all'organizzazione della scena visiva nello spazio: è la via del "dove". Alcuni artisti sembrano privilegiare l'una o l'altra di queste vie (Mondrian la via P, Poi Bury la M). Nel 1981 Isia Leviant crea Enigma, un'illusione cinetica a partire da cerchi concentrici fissi che forse è dovuta all'interazione delle due vie.

LA VISIONE DEL COLORE

Nel 1860 Hermann Helmholtz ha adottato la sopra citata teoria di Thomas Young del 1801, secondo cui si danno tre categorie di fibre, introducendo però un'idea nuova: ogni tipo di fibra risponderebbe a molte diverse lunghezze d'onda preferendo tuttavia una sequenza specifica. La teoria del colore di Newton pone diversi problemi. Il primo è l'interrelazione 30

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cromatica stessa. Per Newton si dà continuità all'interno dello spettro, dato che il passaggio da un colore a quello successivo avviene secondo un "disco cromatico". A tale concezione si contrappone quella dei colori antagonisti che Goethe ha proposto in La teoria dei colori del 1810 e che Ewald Bering ha ripreso in Zur Lehre vom Lichtsinn del 1874: i quattro colori rosso, verde, giallo e blu vengono considerati primari. Le coppie come rosso e verde, o giallo e blu, sono colori complementari e si elidono a vicenda per produrre un colore neutro, nero, bianco o grigio. La teoria predice la percezione di milioni di colori sulla base di tre soli tipi di recettori. Uno schermo di computer può produrre 17 milioni di colori diversi. Da Aristotele a Goethe si è creduto che il colore fosse una mescolanza di bianco e nero, di luce e buio. Che errore storico! Il gesuita illuminista Louis Bertrand Castel (1688-1757), un amico diJean-Philippe Rameau, stranamente si è opposto alle teorie di Newton, non accettando la continuità dello spettro e distinguendo invece la tinta dal tono, o chiaroscuro. Egli ha ripreso una questione vecchia, ma per noi importante: le relazioni armoniche tra suoni e colori. Gioseffo Zarlino (1517 1590) aveva proposto una teoria armonica per i suoni, il tetracordo (1+2+3+4=10), i cui rapporti danno l'ottava, la quarta e la quinta. Nel 1613 François d' Aguilon ha ipotizzato nei suoi Opticorum libri sex una concordanza di suoni e colori: le relazioni tra colori primari e secondari e la loro origine dal bianco e dal nero assomiglierebbero a quelle dei suoni. Nel 1725 padre Castel ha proposto nel suo Clavecin pour !es yeux un clavicembalo oculare che suona sequenze di colori come sequenze di note. Ha ipotizzato un'ottava di dodici colori che corrisponde alle dodici note della scala con in più quattro semitoni. Lo strumento venne costruito nel 1754: alto tanto quanto un uomo, conteneva sessanta pezzi di vetro colorato e cinquecento lampade. Quando se ne premeva un tasto, una lampada appariva dietro il vetro corrispondente. Diderot trovò la cosa di suo interesse, diversamente da Voltaire e Hogarth. Il suo impatto resta tuttavia assai più teorico che pratico. Un'altra conseguenza assai concreta della teoria dei colori 31

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di Newton e Young è la stampa a colori realizzata a Londra nel 1725 daJacob Christoph Le Blon. Nel suo Coloritto Le Blon ha ridotto i sette colori del prisma di Newton ai tre colori fondamentali, giallo, rosso e blu, le cui combinazioni danno ogni colore possibile. Ha selezionato inchiostri trasparenti che possono mischiarsi con facilità e ha sovrapposto stampe di tre diverse lastre incise, una per ciascun colore. I risultati comprendono le famose stampe della testa di una giovane donna e un ritratto del cardinale di Fleury. Le Blon muore nel 1741 e il suo studente J acques F abien Gautier d' Agoty (1717 -17 85) sfrutta il processo, ne ruba il segreto e attacca Newton. In ogni caso ha effettivamente prodotto una serie straordinaria di lastre anatomiche a colori. La visione del colore è stata adottata come modello per un processo cognitivo che coinvolge stati mentali qualitativi e soggettivi chiamati qualt'a, e che può essere compreso semplicemente sulla base di processi fisiologici neuronali. La codifica neuronale del colore chiama in causa le vie visive, dalla retina alla corteccia visiva primaria e secondaria, con una trasmissione al NGL. La codifica genetica è molto importante a livello dei bastoncelli e dei coni. Come abbiamo visto, i bastoncelli contengono un solo pigmento, la rodopsina, mentre i tre tipi di coni hanno diverse sensibilità allo spettro determinate da tre diversi pigmenti. I geni della loro struttura sono stati clonati, sequenziati e identificati nell'uomo. Derivano da un unico gene originario per duplicazione genetica. Abbiamo qui una prima semplice base molecolare per la percezione del colore.

L'IMPORTANZA DEL CONTESTO CROMATICO Edwin Land (1909-1991) ha profondamente influenzato la ricerca sulla percezione del colore, dimostrando l'importanza del contesto cromatico. In una serie di esperimenti diventati celebri ha collocato un soggetto di fronte a un "Mondrian" sperimentale composto da giustapposizioni di rettangoli di colori e dimensioni diversi, in modo che ogni rettangolo fosse

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delimitato da almeno due colori differenti. Ha proiettato sul Mondrian luci di tre diverse lunghezze d'onda. Quando illuminava un solo rettangolo, per esempio un rettangolo verde, con le tre lunghezze d'onda insieme e il resto dell'immagine lasciato al buio, il rettangolo risultava di un bianco grigiastro. Quando usava invece un solo proiettore, per esempio con una luce a lunghezza d'onda lunga, il rettangolo appariva rosso. Quando illuminava l'intera immagine con i tre proiettori insieme, essa appariva colorata e il rettangolo che prima era bianco diventava verde. Il colore percepito dipende dunque non solo dalla luce riflessa dalla superficie illuminata, ma anche dalle superfici adiacenti. La percezione di un colore dipende cioè in larga misura dal suo contesto. Cambiando le intensità relative dei tre proiettori, il colore percepito non cambiava radicalmente: nel caso descritto veniva sempre visto come verde. C'era costanza cromatica. Helmholtz aveva già riconosciuto che i colori appaiono complessivamente simili, tanto alla luce naturale quanto a quella artificiale. Per dar conto della costanza cromatica, Land ha proposto una teoria biofisica, detta "teoria del retinex". Il cervello sarebbe libero da energie assolute o, in altri termini, da lunghezze d'onda luminose definite. Esso ricostruirebbe il colore di un oggetto del mondo esterno estraendone un parametro fisico invariante. Per Land questa è la riflettanza. Il colore di un oggetto dipenderebbe dalla variazione di riflettanza e lunghezza d'onda, ossia dalla propagazione relativa (e dall'assorbimento) di lunghezze d'onda diverse. Esaminando superfici cromatiche lungo tre canali diversi e indipendenti, il cervello sarebbe capace di estrarre dalla riflettanza spettrale delle superfici in questione il colore invariante percepito dal soggetto.

L'EMPATIA E LA CREAZIONE ARTISTICA Nel suo Homo aestheticus del 1992 Ellen Dissanayake ha discusso la relazione tra emozione estetica ed empatia. A suo avviso, creazione e fruizione estetica costituirebbero in pri33

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mo luogo una relazione empatica. La parola empathy appare nel 1909 come traduzione di Einfuhlung, a sua volta coniata da Theodor Lipps in Raumasthetik und geometrisch-optische Tà'uschungen del 1897 partendo dal greco empatheia e usata anche da Sigmund Freud (1856-1939). Essa descrive la capacità di identificarsi con un altro e di sentire ciò che l'altro sente. Va distinta sia dalla simpatia, ovvero dalla partecipazione alla sofferenza altrui, o compassione, sia dall'altruismo di Auguste Comte (1798-1857), come chiarirò nel secondo capitolo. Comte descrive quest'ultimo come una caratteristica umana innata che consiste nella benevolenza verso altri membri della comunità e che coesiste con l'egoismo; l'interesse personale viene subordinato a quello dei propri compagni senza che intervengano motivazioni religiose. L'empatia non conduce necessariamente alla simpatia, e si può avere violenza intenzionale, come infatti accade, per esempio in guerra. Io definisco l'arte come una comunicazione simbolica intersoggettiva con contenuti emotivi variabili e molteplici per cui l'empatia si rivela una caratteristica essenziale. Si dà empatia tra le figure all'interno di un'opera d'arte, ma anche tra lo spettatore e quelle figure, e tra l'artista e lo spettatore. Lipps ha affermato che le curvature vigorose e prominenti di una colonna dorica gli procuravano gioia richiamando quelle medesime qualità in lui stesso, e piacere vedendole negli altri. Ha sostenuto che l'empatia estetica potrebbe essere spiegata grazie a un'imitazione interna alla coscienza di chi osserva un oggetto reale, grazie cioè a un'imitazione estetica. Di conseguenza, l' apprezzamento di un'opera d'arte dipenderebbe dalla capacità dell'osservatore di proiettare la propria personalità sull'oggetto fruito. Da allora le teorie estetiche trattano il contenuto simbolico, la mimesi delle idee, specialmente per quanto riguarda l'arte primitiva. Perfino l'arte astratta può essere affrontata con questo approccio, perché la sua organizzazione e la sua regolarità controllano il caos del mondo e gli si sostituiscono. Le basi neuronali dell'empatia, e anche della simpatia, sono numerose. Oltre ai neuroni nella corteccia temporale che rispondono all' espressione delle emozioni, il sistema limbico del cervello dà un 34

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contributo importante alla neurologia delle emozioni, sia positive verso l'altro (desiderio, motivazione) sia negative (rabbia). Diversi gruppi di neuroni, insieme alle sostanze chimiche che essi usano per comunicare tra loro - i neurotrasmettitori come la dopamina contro l'acetilcolina-, sono coinvolti singolarmente o in modo combinato. La visualizzazione cerebrale mette in risalto la stretta relazione tra sistema limbico - per esempio la corteccia cingolata e l'amigdala - e corteccia prefrontale. Sappiamo bene che le relazioni con i volti sono essenziali alla vita sociale dell'essere umano: identifichiamo persone familiari o note; valutiamo età, sesso, etnia ed emozioni. Ci serviamo del volto per aiutarci a capire un discorso guardando le labbra. Ci mettiamo in contatto visivo, proviamo a predire le intenzioni, e così via. Per queste tattiche c'è una base neuronale ben definita. Per esempio, lesioni bilaterali della corteccia temporo-occipitale provocano una perdita della capacità di riconoscere i volti (prosopagnosia). Nel 1990 Vicki Bruce e Andrew Young hanno proposto un modello neuronale di minima, sebbene molto complesso, per il riconoscimento dei volti, che include: la codifica di modelli strutturali, l'unità di riconoscimento dei volti, nodi di identità personale e la memoria dei nomi. Il riconoscimento di volti familiari rispetto a quelli di estranei è automatico, e in alcuni pazienti affetti da prosopagnosia può indurre una risposta elettrica inconscia sulla pelle. Per identificare una persona e ricordarne il nome è richiesto tuttavia un livello cosciente, talvolta unito a un grande sforzo di attenzione. Nel 1972 Charles Gross e collaboratori hanno identificato per la prima volta nella corteccia temporale della scimmia cellule che rispondono selettivamente a volti sia di scimmie sia di uomini. La loro specificità è notevole, dato che le cellule non rispondono quando gli occhi sono cancellati dall'immagine o quando l'immagine è tagliata in pezzetti più piccoli, né rispondono alle mani o ad altri oggetti. Addirittura rispondono in modo diversificato a immagini di profilo piuttosto che a volti posti frontalmente, come anche a espressioni facciali diverse - uno sbadiglio, un aspetto minaccioso, un sorriso, la direzione dello sguardo. Questi neuroni non sono diversi da quelli descritti da

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David Perrett e collaboratori negli anni Ottanta e dalle "cellule elaborate" di Keiji Tanaka nel 1992. Nel 1991 MarkJohnson e J ohn Morton hanno studiato i neonati e hanno dimostrato che pochi minuti dopo la nascita essi possiedono un'abilità innata a riconoscere le caratteristiche schematiche di un volto: è il meccanismo CONSPEC. Questo però non funziona con un neonato dai due ai cinque mesi, periodo nel quale si stabilisce un nuovo processo, quello di imparare a riconoscere le caratteristiche reali del volto: è il meccanismo CONLERN. Molti artisti sfruttano questi meccanismi cerebrali per rappresentare volti e mani, o una combinazione di entrambi. Un esempio stupefacente è il quadro settecentesco La Maddalena penitente di Philippe de Champaigne, in cui l'espressione del volto e la posizione delle mani sono mirabilmente combinate. Sia gli artisti sia gli scienziati si sono interessati alle espressioni delle emozioni che si leggono sul volto e alle loro basi neuronali. Charles Le Brun (1619-1690) ha modificato la descrizione anatomica del cervello fatta da Vesalio per dar ragione del modello cartesiano, per il quale la ghiandola pineale "è il luogo in cui l'anima riceve le immagini delle passioni". In particolare il sopracciglio, localizzato a livello della ghiandola pineale, sarebbe la parte del volto in cui le passioni sono meglio visibili. "Un movimento del sopracciglio che si solleva verso il cervello esprime l'amabilità delle passioni; se esso tende al cuore sono le più selvagge e crudeli a venire rappresentate." A Le Brun deve essere riconosciuto il merito di questo primo tentativo di neuroestetica, sebbene da allora sia stato dimenticato dagli storici dell'arte. Restando nello stesso solco, nel 1806 Charles Beli ha descritto i muscoli facciali coinvolti nell'espressione delle emozioni, e quando Guillaume-Benjamin Duchenne (1806-1875) ha applicato stimoli elettrici faradici a questi muscoli e ai loro nervi ha prodotto l'apparenza delle emozioni. Circa nello stesso periodo F ranz J oseph Gall ha proposto la teoria frenologica secondo cui protuberanze del cranio corrispondono a facoltà psicologiche innate. Artisti a lui contemporanei come David d'Angers,Jean-Pierre Dantan e Gustave Courbet si sono ispirati a questi esperimenti.

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La capacità di attribuzione è particolarmente ben sviluppata nella specie umana, come vedremo più avanti: essa ci mette in grado di immaginare gli stati mentali degli altri, di attribuire loro conoscenze, credenze ed emozioni, e di riconoscere diversità e somiglianze tra la loro psicologia e la nostra. I neuroni specchio scoperti da Giacomo Rizzolatti e colleghi nel 1992 nell'area premotoria del lobo frontale della scimmia potrebbero rappresentare un sistema per implementare la capacità di attribuzione. Essi si attivano non solo quando è la scimmia stessa a compiere un atto motorio complesso, come raggiungere il cibo, ma anche quando questo atto è compiuto da altri, scimmie o uomini che siano. Dagli studi di fMRI si ricava che alcuni omologhi dei neuroni specchio possono essere presenti nella, o vicino alla, cosiddetta area di Broca per il linguaggio nella corteccia cerebrale dell'uomo, area di cui discuteremo più avanti. Essi potrebbero dunque essere coinvolti nell'imitazione ma anche nel linguaggio e, perché no, nell'attività estetica. Dobbiamo renderci conto che a un mese dalla nascita il bambino interagisce con sua madre attraverso alcune espressioni facciali che implicano imitazione e innovazione. Uno scimpanzé reagisce alla prova dello specchio. Negli schizofrenici la capacità di attribuzione è invece profondamente indebolita, come si evince dalla visualizzazione cerebrale, che mostra una ridotta attivazione della corteccia prefrontale.

SIMPATIZZARE E CONTESTARE Un artista realizza nella propria mente un'immagine attraverso cui si mette in contatto con altre persone. Si avvale del ritratto e spesso dell'autoritratto in un modo che va oltre la mera descrizione di sé; si pensi a Rembrandt o a Nicolas Poussin. La ricerca sulle basi neuronali della simpatia tramite visualizzazione cerebrale di recente ha portato alla scoperta della percezione del dolore in un soggetto volontario sottoposto a stimolazione dolorosa e in un soggetto che osservava una persona con cui era in ottimi rapporti che veniva sottoposta alla

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stessa stimolazione. Si possono distinguere una rete personale del dolore quando è provato in prima persona e reti condivise del dolore quando è inflitto a sé e agli altri. Una neurobiologia dell'empatia è perciò possibile secondo Chris Frith. Lo stesso vale per la violenza: un meccanismo innato innesca segni di sofferenza - angoscia, lacrime, grida ... - approntati per bloccare la violenza di un aggressore e sollecitarne la compassione. Un paziente sociopatico con una personalità antisociale violenta e incapace di rimorso, come un criminale seriale, sembra presentare una sensibilità ridotta a questo inibitore della violenza: si riscontra un deficit prefrontale ma nessuna perdita della capacità di attribuzione. Nel 2001 il gruppo diJonathan Cohen ha ottenuto immagini cerebrali tra loro diverse a seconda che un soggetto giudicasse una situazione moralmente accettabile o meno. Il modello è quello di un carrello fuori controllo che ucciderà cinque persone se non verrà azionato il cambio, il che produrrà invece la morte di una persona sola (caso 1). In un caso alternativo i cinque si salveranno solo se qualcuno verrà spinto sulle rotaie e dunque ucciso (caso 2). La situazione 1 sembra moralmente più accettabile, anche se il numero delle vittime è lo stesso. Il confronto delle immagini cerebrali nei due casi mostra una differenza nella corteccia cingolata frontomediale e posteriore. C'è dunque una base neuronale per il giudizio morale, e in particolare per la simpatia. L'artista sfrutta questi meccanismi. Invita l'osservatore a condividere la sua idea di mondo e lo stimola a contestare una realtà intollerabile. È il caso di Poussin, che nel Giudizio di Salomone si riferisce ai precetti dello stoicismo antico come anche a quelli del Vecchio e del Nuovo Testamento. Lo stesso vale per i contrasti politici in La zattera della Medusa di Géricault, in Come nel Medioevo di J ohn Heartfìeld, in Soldato morente di Otto Dix o in Donna che piange di Pablo Picasso. Come ha riassunto Claude Lévi-Strauss, "sempre a metà tra lo schema e l'aneddoto, il genio del pittore consiste nell'unire il sapere interno con quello esterno".

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LA SINTESI MENTALE E IL POTERE DI RISVEGLIO DELL'ARTE Tenterò ora un'analisi più globale della creazione e della fruizione di un'opera d'arte. Esse implicano un esame e un'esplorazione attenti; il passaggio da un senso ali' altro, dalla percezione alla visione interiore, dall'allucinazione al sogno; una sintesi cosciente. Un processo darwiniano per tentativi ed errori interviene nella fruizione e nell'esplorazione. Il fruitore non è passivo davanti a un'immagine. Al contrario, esplora attivamente il quadro procedendo da una visione d'insieme a un'ispezione dettagliata, adottando uno stile proiettivo. Maurice Merleau-Ponty (1908-1961) ha osservato che "la visione dipende dallo sguardo: vediamo solo ciò che guardiamo". L'esame di un quadro coinvolge i movimenti oculari e l'orientamento dello sguardo. Un esempio classico è l'osservazione di un dipinto di Il'ja Repin del 1888, Non attesero, riportata da Lurija. Lurija trova che i movimenti oculari sono diversi a seconda che si guardi liberamente o seguendo delle istruzioni alla ricerca di qualcosa, come la situazione materiale della famiglia o l'età delle persone. Il movimento oculare non è mai fortuito tranne nel caso di danni al lobo frontale, come accade in seguito agli interventi chirurgici per asportare i tumori. Si ha dunque, come ci si può aspettare, un significativo contributo del lobo frontale durante l'osservazione di un'immagine. Richard Gregory scriveva in "Perceptual illusions and brain models" del 1968: "Leggere la realtà a partire dalle immagini è risolvere un problema". Un osservatore ispeziona un'immagine e seleziona risposte percettive che corrispondono alle sue interne aspettative. Osservando un'immagine, la si esplora in direzione sia bottom-up sia top-down. Un'opera d'arte può essere concepita come un modello coerente e personale della realtà nell'interfaccia della visione interna e della percezione esterna, qualcosa come un sogno condiviso. Il potere di risveglio di un'opera d'arte sollecita selettivamente, tra le altre cose, ricordi autobiografici e rappresentazioni simboliche o socioculturali nel loro contesto storico.

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Le allucinazioni invadono la coscienza involontariamente. È prematuro dire se tali processi intervengano nella creazione e nella fruizione artistiche. Per esempio, in I disastri della guerra del 1820 Francisco Goya ha raffigurato l'incontro di realtà, incubo e allucinazione. Non è il solo. La visualizzazione cerebrale di pazienti schizofrenici in stato allucinatorio mostra l'attivazione del sistema limbico. Jack Cowan ha ipotizzato di recente che le forme geometriche delle allucinazioni siano costanti, dato che le loro quattro categorie principali rifletterebbero, per trasformazione, l'architettura cerebrale delle relazioni retinocorticali. È interessante notare che un ricco arsenale di sostanze allucinogene, come l'LSD o la marijuana, è ben conosciuto dagli artisti, dagli indiani huicholes fino a Henri Michaux. Presenterò in seguito il nostro modello dello spazio globale di lavoro neuronale cosciente, che permette di dar ragione della sintesi cosciente e multisensoriale che si verifica quando osserviamo un'opera d'arte. "Vedere è già un atto creativo che richiede impegno", diceva Henri Matisse (1869-1954). L'ipotesi che abbiamo sviluppato nel 1987 e che adesso ripropongo qui è che a livello cosciente abbia luogo una sintesi imprevista ed eccezionale di ragione ed emozione. La selezione darwiniana, ovviamente epigenetica, di rappresentazioni globali e sintetiche interviene a questo livello, mettendo in grado l'osservatore di scoprire le intenzioni del pittore. Vista in questo modo, l'arte diventa un modello di comunicazione sociale che crea una tensione inaspettata tra i vincoli della realtà e i desideri e le utopie della società umana. L'arte incoraggia artista e fruitore a condividere un sogno plausibile e di riconciliazione.

LA CREAZIONE ARTISTICA E IL DARWINISMO MENTALE La creazione di un quadro non è un'operazione semplicemente simmetrica alla sua fruizione attiva. Certamente il suo artefice possiede le medesime facoltà di attenzione e memorizzazione selettiva dell'osservatore, ma manifesta anche la facol40

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tà alquanto rara di creare rappresentazioni pubbliche. Con i movimenti della mano proietta sulle due dimensioni della tela le immagini del mondo che abita. Questa azione non è affatto istantanea. In Arte e illusione del 1960, Ernst Gombrich parafrasavaJohn Constable (1776-1837) dicendo che dipingere un'immagine è come fare un esperimento scientifico. Un quadro emerge gradualmente dal dialogo del pittore con la sua tela attraverso un'evoluzione complessa, o piuttosto intrecciando diversi livelli di evoluzione. Molto schematicamente, si possono distinguere almeno tre evoluzioni, ciascuna delle quali può essere interpretata in termini darwiniani ma con modalità che le sono proprie. Una riguarda l'elaborazione dell'intenzione pittorica o, stando a Gombrich, di uno schema mentale. C'è poi la sua realizzazione progressiva attraverso il governo della tecnica e, infine, l'esecuzione finale di un quadro organizzato e coerente, pronto per superare la prova della logica. Edgar Allan Poe (1809-1849) ci ha permesso di sbirciare dietro le quinte "le elaborate e vacillanti crudezze del pensiero - il vero fine colto solo all'ultimo momento-, gli innumerevoli balenii di un'idea che non ha raggiunto la maturità dell'espressione, le fantasie pienamente perfezionate che per disperazione furono lasciate cadere come intrattabili, le caute scelte e i cauti rifiuti, le penose cancellature e le interpolazioni" che rendono il primo stadio del processo creativo un'esperienza mentale evidentemente darwiniana. In una condizione di attesa particolarmente acuta e speranzosa, l'artista evoca, disfa e ricombina immagini e rappresentazioni, talvolta quasi a sua insaputa, fino a che nel suo cervello non ottiene la sua forma ideale, l'idea originale. Il ruolo del caso e dell'imprevisto nella genesi di uno schema pittorico mentale è stato spesso evocato dai pittori. Leonardo da Vinci parlava del potere che hanno le "forme confuse", come le nuvole o i fanghi, di stimolare l'invenzione. Ciò nondimeno la genesi di un quadro non emerge completamente dal nulla. La creatività deve lavorare su elementi già strutturati. Un artista fa ricorso a immagini e rappresentazioni mnemoniche, e a un'enciclopedia di forme e figure diventate sta41

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bili nei suoi circuiti cerebrali - come la lingua materna - nel corso di un lungo processo epigenetico attraverso una selezione di sinapsi che contraddistingue ciascun individuo in modo particolare. Dovremo tornare a più riprese su questa nozione di epigenesi (all'idea cioè che un organismo si sviluppi in maniera progressiva e coordinata in relazione al suo ambiente, pittosto che essere "preformato" e strettamente determinato a livello genetico). Nel XVI e XVII secolo, in un quadro si riservava spesso il ruolo centrale alla figura di un uomo, rappresentato in modo naturalistico. Poi si prendevano in prestito elementi da altre opere dipinte, specialmente dello stesso artista, che lo aiutavano a scoprire strutture schematiche adatte al suo tema. Un quadro specifico poteva così venire integrato in un ordine di cose più elevato. L'attività creativa dell'artista richiama il "bricolage" dei primi segni del pensiero mitico descritti da Lévi-Strauss. Un aspetto positivo dell'applicazione del modello darwiniano alla genesi di un quadro è il fatto di definire i criteri che determinano la decisione finale del pittore. Spesso si invoca la ragione, la "ragione strategica" di Gérard Granger, che si riferisce alla plausibilità di scopi e obiettivi. Ciò dipende dal fatto che l'immagine risulta adeguata o meno al tema commissionato per il quadro, dalle reazioni affettive che questo può potenzialmente scatenare prima nel pittore e poi nel fruitore, e anche dalla concezione che il pittore stesso ha della propria arte. Infine, la coerenza logica tra gli elementi che compongono il quadro può farsi strada nel pittore come fosse una rivelazione, proprio come, stando a Jacques Hadamard (1865-1963), la scoperta della soluzione di un problema "illumina" la mente di un matematico. Variazione e selezione delle intenzioni intervengono dunque al più alto livello cerebrale, quello della ragione. Sembra perciò legittimo supporre una volta di più un ruolo rilevante del lobo frontale nel processo creativo. Sappiamo che il cervello manifesta un ampio grado di attività spontanea, la cui forma può essere regolata selettivamente da un centro interno di attenzione, come sostenuto da Michael Posner o da Alan Baddeley. Possiamo immaginare che nel lobo frontale gruppi 42

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momentanei di neuroni attivi formino prerappresentazioni che sono conservate nella coscienza a breve termine, dando luogo a un primo schema, una simulazione mentale del quadro. Per Giorgio Vasari (1511-1574) un disegno è l'espressione tangibile e la formulazione esplicita di una concezione interna alla mente e trasformata in idea. È la proiezione dello schema originale del pittore. Perfino i disegni dei più grandi artisti, con le loro esitazioni e correzioni, i loro tentativi ed errori, mostrano che una nuova forma di evoluzione darwiniana è all'opera tra foglio di carta e cervello. Uno schizzo tracciato dalla mano talentuosa dell'artista diventa un'immagine percepita che si confronta con l'immagine che egli ha in mente. Dopo questo primo abbozzo, la mano del pittore traduce graficamente nuove idee e le incorpora nello schizzo, per completarlo e arricchirlo. L'artista intraprende quindi ulteriori esperimenti che gli consentono di esplorare procedimenti e tecniche, inventare strategie efficaci, definire regole matematiche o semplicemente applicare metodi appresi dai suoi maestri, e che testimoniano lo sviluppo della scienza del suo tempo. Il dialogo procede in maniera continua dal primo schizzo grossolano al disegno completo, il quale, a dispetto delle sue piccole proporzioni, è un buon modello per l'immagine finale, contenendone, come appunto fa, i protagonisti principali, le loro espressioni, le loro posizioni gli uni rispetto agli altri e le delicate sfumature di luce e ombra. Il pittore stende infine i colori sulla tela. In Lo spleen di Parigi, uscito postumo nel 1869, Charles Baudelaire scriveva che "un quadro, di stesura armonica, consiste in una serie di quadri sovrapposti, ove ogni nuovo strato conferisce al sogno nuova realtà". Variazioni discrete ma significative rivelano gli esperimenti del pittore intento a seguire l'evoluzione del quadro fino al suo compimento. Egli lo riorganizza concentrandosi e insistendo sull' essenziale, riordinando i fatti. A ogni stadio, l'autore diventa spettatore critico, attento a come risuona ogni pennellata. Lo schizzo viene modificato ponendo cura e attenzione alla forma, al colore e a ciò che Gombrich chiama "illusioni grafiche e pittoriche", le quali si accordano con l'intenzione originale,

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con i ripetuti tentativi di mettere in atto una logica coerente, un'integrazione ragionevole e l'adeguamento dell'occhio alla ragione. Le tracce di questo processo evolutivo unico, le correzioni e le sovrapposizioni che distinguono un originale da una copia, forniscono un resoconto delle tecniche proprie al pittore e delle sue abitudini gestuali nel cogliere forme, stendere colore, suggerire spazio. Tali tracce illustrano le caratteristiche di forma e figura che rivelano la sua personalità e ne definiscono lo stile. Se le basi neuronali della genesi di tali immagini rimangono enigmatiche, quelle che presiedono al movimento della mano sono meglio conosciute grazie al recente lavoro di Apostolos Georgopoulos e Mare Jeannerod. I movimenti finemente coordinati delle dita che guidano la matita sul foglio o le pennellate sono comandati da cellule di aree sensorimotorie specializzate della corteccia cerebrale, che inviano i loro ordini trasmettendoli ai muscoli attraverso il midollo spinale. Le stesse aree corticali controllano direzione e orientamento della mano. Quando un pittore fa un passo indietro allontanandosi dalla tela, la sua testa e gli occhi cambiano posizione, ma per lui il dipinto, come il resto dell'ambiente che lo circonda, rimane fermo. Altre regioni corticali, come le aree parietali, collaborano a questa costante ricostruzione del mondo esterno controllando l' orientamento visivo. Alcune loro lesioni causano disorientamento, cosicché un soggetto non riesce a cogliere con precisione un bersaglio e la sua abilità a disegnare declina, non sapendo più coordinare la propria immagine corporea con il proprio spazio visivo. Anche altre parti del sistema nervoso centrale contribuiscono a guidare visivamente il movimento, in modo particolare il cervelletto, che lo governa come un orologio interno. La programmazione iniziale di un atto motorio è tuttavia innescata oltre la corteccia motoria, nel lobo frontale, vicino a dove si suppone fioriscano e si sviluppino i primi semi del pensiero creativo. Dipingere un quadro è un processo progressivo. Il capolavoro non si realizza in un batter d'occhio!

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MUSICA E PITTURA l'

L'attività artistica umana si adatta bene a una prospettiva neurostorica. L'opera d'arte è uno speciale prodotto cerebrale che partecipa alla comunicazione intersoggettiva la cui evoluzione si realizza senza procedere in una direzione definita bensì attraverso un rinnovamento costante. Louise Bourgeois (19112010) ha scritto: "Non sto cercando un'immagine o un'idea; desidero creare un'emozione, quella del desiderio, del dono, della distruzione". Come abbiamo visto, Baudelaire parlava di "conferire al sogno nuova realtà". Per Michel Onfray "l'artista ha il dovere di impegnarsi in uno scambio, di proporre rapporti intersoggettivi, di puntare alla comunicazione". La "sensazione sublime è quella dell'opera d'arte che attira la nostra attenzione rendendoci stupefatti e ammirati per la sua efficacia estetica, brutale, immediata, travolgente ... Dopo l'emozione subentra la ragione". Come molti filosofi e storici dell'arte, Onfray non definisce tuttavia ciò che intende con "efficacia estetica". Questa è la tematica centrale che vorrei affrontare qui. Per farlo, suggerisco un confronto rischioso ma plausibile tra musica e pittura.

Consensus partium e parsimonia Due caratteristiche tra le altre contraddistinguono a mio avviso la natura estetica di una sensazione e della sua "efficacia": l'armonia, o consensus partium, e la parsimonia. Il consensus partium è la coerenza delle parti rispetto all'intero. Questa caratteristica è direttamente correlata al fatto che un'opera d'arte è un'opera umana, un artefatto, e più specificamente una composizione, una creazione speciale limitata nello spazio e nel tempo, i quali formano la cornice al cui interno essa si sviluppa. Tale cornice può consistere nei limiti materiali del quadro incorniciato, ma anche nella forma musicale con le sue varie parti. Abbiamo visto che nell'Ippia maggiore Platone definisce il bello come una relazione formale appropriata tra le parti e l'intero, dove l'unità dell'intero eccede la moltepli-

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cità delle parti. Questa relazione non sorge nella mente di un artista come fosse la rivelazione di qualche idea platonica, ma è il risultato di una lunga serie di tentativi ed errori compiuti mentre è al lavoro e procede dalle rappresentazioni evocate nel suo spazio di lavoro cosciente fino ali' opera finale. Questa idea di "relazione" alla quale l'artista aspira è valida in ambito pittorico, ma è più facile da affrontare teoricamente e sperimentalmente in musica. L'altra caratteristica, meno ben accetta, è quella della parsimonia. Karl Popper (1902-1994) ha scritto che "la scienza non mira alla semplicità; essa mira alla parsimonia". Herbert Simon (1916-2001) ha portato avanti questa riflessione e ha distinto diversi livelli di scienza: la scienza di base, che descrive il mondo in termini di fatti e generalizzazioni, e offre spiegazioni di tali fenomeni sotto forma di conoscenza e comprensione; la scienza applicata, che stabilisce leggi che consentono di proporre inferenze e predizioni, come anche di inventare e costruire artefatti, per mettere in pratica le funzioni desiderate; infine la scienza come arte, dato che oltre al suo primo imperativo - quello della verità empirica - la scienza ha un imperativo estetico cui i matematici fanno correntemente riferimento. La bellezza si coglie quando si arriva a spiegare molto partendo da poco, riconoscendo schemi e specialmente relazioni semplici all'interno di una complessità manifesta e disordinata. La parsimonia non va confusa con la semplicità, che è l'opposto della complessità. Al contrario, la parsimonia denota la relazione tra la complessità dei dati e la complessità della formula che li descrive. Per esempio, (01)~' è una formula più parsimoniosa della sequenza 010101010101 ... Ma perché dovremmo perseguire la parsimonia, che è forse ali' origine vera e propria della matematica? Per Simon, una caratteristica umana è la reazione emotiva alla bellezza della parsimonia, che si suppone sia stata selezionata per via evolutiva in quanto utile alla sopravvivenza delle specie in ragione della sua capacità di cogliere nella natura schemi organizzati.

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La sinestesiq; fil sindrome di Rimbaud Nella Grecia antica ci si riferisce alla connessione tra pittura e musica con la scala "cromatica" di Archita (428-347 a.C.). Alcuni teorici greci si sono spinti tanto in là da considerare il colore come una qualità del suono, ciò che oggi si chiama timbro. Aristide (530-468 a.C.) è andato oltre: secondo lui, la pittura manca di forza morale, collegando solo piccoli frammenti di vita, mentre la musica, e la danza che la accompagna, hanno un effetto diretto sul corpo e sull'anima attraverso il ritmo e la poesia. Aristotele ha compiuto un vano tentativo di quantificare il colore, ma si deve attendere il Rinascimento, con Zarlino nel 1573, per una tavola delle proporzioni armoniche in musica, e d' Aguilon, che nel 1613 ha applicato questa tavola alle relazioni tra colori. Nel 1702 Newton ha proposto di quantificare la luce dello spettro in forma di ruota cromatica, suggerendo che la sequenza cromatica potesse ess€re correlata alla scala musicale quantificata da Descartes nel 1650, e che l'armonia dei colori fosse analoga ali~ concordanza dei suoni. È stato tuttavia solo Gustav Theodor Fechner a introdurre nei Vorschule der Asthetik del 1876 il concetto scientifico di ascolto colorato o sinestesia, nonostante questa fosse già nota aJohn Locke nel Saggio sull'intelletto umano del 1690. Nella sinestesia la stimolazione di una modalità sensoriale dà luogo a una sensazione in un' altra modalità. Talvolta ci si riferisce ali' ascolto colorato come alla "sindrome di Rimbaud", che nella sua poesia Vocali, del 1883, associa colori a lettere: A nero, E bianco, I rosso, U verde, O blu. Molti artisti hanno fatto esperienze sinestesiche, in particolare Olivier Messiaen (1908-1992), che considera la musica come colore, e Kandinskij, per il quale la pittura è come la musica. Recentemente sono stati intrapresi diversi studi scientifici sulla sinestesia. Simon Baron-Cohen e collaboratori hanno osservato che dei 212 casi conclamati di sinestesia da loro descritti, 210 erano relativi a donne, il che suggerisce una predisposizione genetica associata a un gene autosomico dominante legato al cromosoma X. Le forme più frequenti sono sensazioni di colore scatenate da stimoli uditivi, tattili o gustativi. Al47

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tre forme più rare sono dovute a lettere, fonemi o parole con un significato preciso. Non si tratta di difficoltà di apprendimento, anche se la sinestesia può essere innescata da droghe come LSD, mescalina o marijuana. I sinestesici hanno una tendenza spontanea ad associare il suono a caratteristiche visive come il colore. Non confondono però i colori sinestesici con i colori percepiti a contatto con l'ambiente visivo circostante. Eraldo Paulesu e collaboratori hanno ottenuto immagini fMRI di sinestesici colore-parola e hanno mostrato che le parole attivano la corteccia visiva secondaria ma non quella primaria e, sorprendentemente, non l'area del colore V4• Vengono attivate anche aree visive cognitive prefrontali di livello superiore. Kolja Schiltz e i suoi collaboratori hanno dimostrato che i potenziali per una risposta alla percezione di lettere sono evocati da 20 a 80 millisecondi dopo che lo stimolo è stato sottoposto, mentre la risposta sinestesica viene registrata dopo 200 millisecondi. Anina Rich e Jason Mattingley hanno chiesto a soggetti sinestesici di mettere in atto il compito di Stroop, che consiste nel dire a voce alta il nome del colore dell'inchiostro con cui è scritto il nome di un colore, per esempio la parola blu scritta in arancione. Per prima cosa dovevano stabilire quale colore il soggetto vedesse per una data lettera. Quindi presentavano la lettera o con il colore congruente (il medesimo del colore sinestesico) o con un colore incongruente. I ricercatori hanno riscontrato un'interferenza spiccata tra il colore esibito e il colore sinestesico, tanto che i sinestesici eseguono il compito più lentamente dei soggetti di controllo "normali".

I.:ascolto musicale La musica è un messaggio sonoro organizzato. I suoni sono movimenti più o meno complessi, generalmente vibrazioni, di un medium elastico dell'ambiente - aria, acqua, un solido che producono reazioni quantificabili nel soggetto ricettivo. Produrre vibrazioni nell'aria richiede meno energia che farlo nell'acqua; l'amplificazione è necessaria per il passaggio dell' aria dall'orecchio esterno al medium acquoso dell'orecchio in-

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terno. Ciò si realizza grazie a una catena di ossicini nell' orecchio medio tra il timpano e la finestra ovale dell'orecchio interno (un incremento da 25 a 30 decibel). La coclea forma una spirale di due giri e mezzo nell'uomo rispetto ai tre del gatto, ai quattro e mezzo del porcellino d'india e all'unico di uccelli e pesci. Contiene una membrana basilare che corre lungo la rampa timpanica e porta i recettori, le cellule ciliate interne ed esterne. Nell'uomo ci sono 3500 cellule ciliate interne e 14.000 cellule ciliate esterne con 30.000 neuroni sensori impegnati a processare il suono, inclusa la musica. I suoni sono trasmessi dall'orecchio medio al fluido della coclea, quindi alla membrana basilare che propaga meccanicamente le onde dalla base della coclea (suoni ad alta frequenza) al suo apice (suoni a bassa frequenza). Le cellule ciliate più esterne sono amplificatori della coclea mentre quelle interne sono cellule recettori propriamente dette, che trasducono l'energia meccanica in energia elettrica. Un movimento delle ciglia produce un cambiamento nel potenziale di membrana. Le ciglia sono di lunghezza disuguale: uno spostamento verso le più lunghe produce una depolarizzazione della membrana, mentre uno spostamento verso le più corte ne provoca l'iperpolarizzazione (figura 1.6). Tali cambiamenti di potenziale sono dovuti all'apertura o alla chiusura di canali ionici non selettivi e al movimento di ioni di potassio. Questi canali sono situati sulla punta delle ciglia e sono collegati da una "molla" all'apice del ciglio vicino, così da aprirsi meccanicamente quando le ciglia si muovono. La relazione tra movimento ciliare e potenziale di membrana tuttavia non è né lineare né simmetrica. La via principale per trasmettere l'informazione sonora è data dai neuroni cocleari di I tipo, le cui ramificazioni recettive (i dendriti) sono connesse alle cellule ciliate interne. Ciascuno dei 30.000 neuroni cocleari di I tipo entra in contatto con una singola cellula ciliata, il che significa che ogni cellula ciliata può essere in contatto con 10-20 fibre nervose. La codifica dell'intensità sonora è ottenuta aumentando la frequenza a cui sparano i neuroni di r tipo, mentre la codifica della frequenza sonora è ottenuta sincronizzando gli impulsi nervosi con la frequenza del suono che ne è responsabile. 49

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1 - - -..... Depolarizzazione---- lperpolarizzazione _ _ __

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Figura 1.6 Traduzione del suono in un segnale fisiologico tramite le cellule ciliate dell'orecchio interno. L'attività spontanea delle cellule viene aumentata o diminuita dal movimento delle ciglia in direzioni opposte (tratto da Zigmond, Bloom, Landis et al., 1999).

Si può allora definire una frequenza caratteristica per ciascuna fibra nervosa, e constatare che essa si distribuisce secondo una mappa tonotopica lungo la coclea: le alte frequenze sono alla base e le basse frequenze ali' apice. Si ha quindi sia una codifica temporale attraverso il phase-locking sia una codifica tonotopica che illustra il parziale isomorfismo neuronale tra segnale fisico e segnale neuronale in uscita. Dopo molteplici trasmissioni, l'informazione arriva dalla coclea nel nervo uditivo al nucleo genicolato mediale del talamo e quindi alla corteccia uditiva. Riconosciamo anche qui, come nel sistema visivo, una via ventrale deputata alla qualità dello stimolo ("cosa") -per esempio a un'analisi spettrale per distinguere la vocalizzazione in una scimmia o in un uomo-, e una via dorsale deputata alla localizzazione dello stimolo ("dove"). La "via del cosa" proietta in ultima istanza alla parte anteriore del giro temporale superiore della corteccia uditiva, la "via del dove" alla parte posteriore. Le aree uditive primaria e secondaria sono organizzate in modo tonotopico o, piuttosto, cocleotopico. Esistono dunque nel nostro cervello molteplici mappe della coclea, in modo molto simile a quelle della retina per il sistema visivo. Davvero sentiamo la musica con il cervello!

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I.:amusia Per molti anni il gruppo di ricercatori di Isabelle Peretz e Robert Zatorre ha studiato la percezione della musica come una funzione cognitiva speciale che mobilita specifiche reti neuronali. A sostegno di questa tesi, essi hanno identificato deficit cerebrali che alterano in modo selettivo il riconoscimento della musica: l' amusia, o agnosia musicale, distinta dall'agnosia uditiva e dai difetti di linguaggio come l'afasia. L' amusia acquisita può essere dovuta ad accidenti cerebrovascolari (Acv) e può essere molto selettiva. È il caso della paziente di Peretz I.R., che soffre di una lesione bilaterale della corteccia uditiva ed è incapace di riconoscere l'inno nazionale, ma conserva la capacità di scrittura ed è in grado di recitare poesie. Al contrario, il compositore Vissarion Shebalin (1902-1963) soffriva di un ACV nell'emisfero sinistro e non poteva né parlare né comprendere il linguaggio parlato, ma continuava a comporre capolavori e in particolare la sua Quinta Sinfonia. I deficit principali riguardano la musica in sé e per sé, le parole di una particolare melodia, i suoni di un ambiente e le voci, e risultano da lesioni del lobo temporale o frontale. Luigi Vignolo ha distinto deficit della melodia - dovuti principalmente a lesioni dell' emisfero destro - da quelli del ritmo - dovuti principalmente a lesioni dell'emisfero sinistro. L'amusia congenita, diagnosticata nella prima infanzia, ha probabilmente un'origine genetica. L'esempio più clamoroso è quello degli idiots savants musicali. La loro abilità musicale è eccezionale, ma soffrono di autismo e sono socialmente e mentalmente disabili. Un caso è quello di Blind Tom (1849-1908), uno schiavo nero venduto con la madre al colonnello James Bethune, in Georgia. Il suo vocabolario non arrivava alle cento parole, perfino da adulto, ma a quattro anni suonava a memoria e senza errori un concerto per piano di Mozart che aveva appena ascoltato. A sei anni improvvisava e a sette dava il suo primo concerto pubblico. Da adulto il suo repertorio era di cinquemila pezzi, tutti a memoria dato che non poteva leggere la musica, essendo cieco. Un' amusia congenita tipica (sordità tonale) si manifesta invece con deficit specifici come

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il fatto di non percepire una melodia. Peretz ha rilevato deficit nel riconoscimento degli intervalli e nel giudizio di consonanza o dissonanza, mentre il senso del ritmo e il giudizio di maggiore o minore vengono preservati. In un contesto simile alcune crisi epilettiche possono essere scatenate da specifici tipi di musica. Nel 2003 Giuliano Avanzini ha distinto epilessie provocate da musica classica, melodia, canzoni, musica per organo, musica di strumenti a corda o jazz, indipendentemente dalla formazione musicale del paziente. Nel 1963 Wilder Penfield e Phanor Perot hanno d'altra parte notato che la stimolazione del giro temporale superiore, soprattutto ma non esclusivamente nel lato destro, causa allucinazioni musicali sistematiche spesso così precise che il paziente dà un nome al pezzo.

La consonanza e la dissonanza Abbiamo visto che nelle arti plastiche la nozione di armonia, di consensus partium, è difficile da analizzare in modo quantitativo. Essa è però facile da capire nel caso della musica. La fisica ci insegna che i suoni musicali naturali sono spesso i più complessi. Le armonie sono suoni puri la cui frequenza è un multiplo di numeri interi (2x, 3x ... ) di una cosiddetta frequenza fondamentale. Per esempio, se prendiamo il modello pitagorico di tre corde vibranti di lunghezza 1, 112 e 1/3, queste producono rispettivamente una nota fondamentale f e le armoniche f2 e f3. L'intervallo tra le frequenze delle corde 2 e 3 è uguale al rapporto delle loro frequenze fondamentali, 3/2 o 115. Inoltre, i primi quattro quinti producono l'antica scala pentatonica di Pitagora e dei cinesi. Possiamo spingerci ancora oltre: la tredicesima nota della dodicesima quinta è leggermente più alta dell'ottava nota della settima ottava per un piccolo intervallo (il comma pitagorico) di 5,88 savart, o un quinto di mezzo tono. La sua distribuzione uguale, ma artefatta, sulle frequenze delle note dei dodici quinti definisce il temperamento equabile, concetto proposto da Andreas Werckmeister nel 1691 e usato quasi universalmente nella musica occidentale.

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Peretz e Zatorre con i loro collaboratori hanno studiato pazienti con lesioni cerebrali e hanno chiesto loro di valutare frammenti di musica occidentale sulla base di consonanza e dissonanza, felicità e tristezza, piacevolezza e spiacevolezza. La paziente l.R., con lesione bilaterale della corteccia uditiva, ha una capacità di giudizio ridotta per consonanza e dissonanza, ma può ancora discriminare tra felicità e tristezza. Insieme a Anne Blood e ai suoi collaboratori, nel 1999 Peretz e Zatorre hanno usato la scansione PET e mostrato che cambiando il livello di dissonanza si modifica l'attivazione di due principali regioni cerebrali: la corteccia uditiva secondaria del giro temporale superiore per il giudizio di dissonanza e la corteccia paralimbica (ippocampale, cingolata, orbitofrontale e frontopolare) per gli aspetti emotivi associati. Yonatan Fishman e collaboratori hanno condotto nel 2001 studi elettrofisiologici dettagliati sulle risposte a vari stimoli dissonanti sia nella scimmia sia nell'uomo (figura 1. 7). Gli stimoli erano accordi sintetizzati da due note pure a diversi intervalli pitagorici oltre C. Classificate dalla più consonante alla più dissonante erano l'ottava, la quinta, la quarta, la settima minore, la quarta aumentata, la settima maggiore, la seconda maggiore e la seconda minore. Accordi composti di toni correlati tra loro da rapporti semplici (numero intero piccolo), come l'ottava (2: 1) e la quinta (3 :2), erano normalmente valutati come consonanti. Quelli correlati da rapporti complessi (numero intero grande), come la seconda minore (256:243) e la settima maggiore (243 :128), erano valutati come dissonanti. Suoni dissonanti producono battimenti (frequenze inferiori a 20 hertz per secondo) o rugosità (da 20 a 25 Ohertz). Registrazioni nella corteccia uditiva primaria della scimmia hanno mostrato che tutti gli accordi producono risposte di ampiezza elevata e di breve latenza 28 millisecondi dopo lo stimolo (l'onda P28), in particolare negli strati III e IV della corteccia (figura 1.7), e che perciò sono probabilmente dovute ai potenziali sinaptici delle fibre talamocorticali. Solo gli accordi dissonanti - ma tutti gli accordi dissonanti - producono battimenti in fase con quelli predetti da Helmholtz: per esempio 13 ,6 hertz 53

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"Soggetto 1: Giro di Heschl"

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Seconda minore

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