L’esperimento di Carney Landis

Poniamo il caso che stiate camminando all’interno di una giungla, e scostando del fogliame vi troviate davanti un enorme serpente pronto ad attaccarvi. Di colpo una scarica di adrenalina attraversa il vostro corpo, sbarrate gli occhi, cominciate istantaneamente a sudare mentre il vostro cuore si mette a battere all’impazzata: in breve, provate paura.
Ma è il terrore che scatena tutte queste reazioni fisiche, o viceversa?
Per fare un esempio meno inquietante, immaginate di provare un classico colpo di fulmine per una persona. Sono le endorfine il motivo della vostra eccitazione, o è la vostra eccitazione a causarne il rilascio all’interno del corpo?
Cosa viene prima, il cambiamento fisiologico o l’emozione? Qual è la causa e quale l’effetto?

Questo dilemma era centrale agli albori degli studi sull’emozione, a cavallo tra Ottocento e Novecento (e continua a esserlo per le cosiddette neuroscienze affettive). Fra le prime e più influenti teorie spiccava quella di James-Lange, che sosteneva il primato della modificazione fisiologica: secondo questa ipotesi, il cervello recepisce un cambiamento negli stimoli provenienti dal sistema nervoso, e solo successivamente  li “interpreta” dando vita a un’emozione.

Uno dei problemi di questa teoria era l’impossibilità di provarla con certezza. Se ogni emozione nasce meccanicamente nel corpo, ragionavano gli scettici, allora deve pur esserci una ghiandola o un organo che, opportunamente stimolato, farà scattare invariabilmente la stessa emozione in qualunque persona. Oggi conosciamo un po’ meglio alcuni meccanismi dell’emozione, relativamente all’amigdala e alle varie aree della corteccia cerebrale, ma all’inizio del Novecento l’obiezione sollevata alla teoria di James-Lange era proprio questa — “avanti, trovami il muscolo della tristezza!

Nel 1924 Carney Landis, laureando all’Università del Minnesota, decise innanzitutto di capire sperimentalmente se i cambi fisiologici fossero gli stessi per tutti. Si concentrò sulle modifiche più evidenti e più facili da studiare: i movimenti dei muscoli facciali quando affiora un’emozione. Il suo studio voleva cercare di rintracciare dei pattern ripetitivi nelle espressioni facciali.

Per comprendere se tutti i soggetti reagissero allo stesso modo alle emozioni, Landis reclutò un buon numero di colleghi laureandi e cominciò con il marcare il loro volto con dei segni standard, per evidenziare le smorfie e il relativo movimento dei muscoli facciali.
L’esperimento vero e proprio consisteva nel sottoporli a diversi stimoli, e fotografarli.

All’inizio ai volontari veniva richiesto di compiere delle azioni piuttosto innocue: ascoltare un po’ di jazz, annusare dell’ammoniaca, leggere un passo della Bibbia, dire una bugia. Ma i risultati erano piuttosto deludenti, e Landis decise che forse era il caso di alzare la posta.

Cominciò a mostrare ai suoi soggetti delle immagini pornografiche. Poi delle foto mediche che mostravano persone con agghiccianti malattie della pelle. Poi provò a far esplodere un colpo di pistola e catturare al volo con la macchina fotografica il momento dello spavento. Ma ancora le espressioni faticavano a emergere chiaramente, e Landis con ogni probabilità iniziava a sentirsi frustrato. E qui il suo esperimento prese una strada più oscura.

Invitò i soggetti a infilare una mano in un secchio, senza guardare. Il secchio era pieno di rane vive. Click, faceva la sua macchina fotografica.
Landis li esortava a cercare meglio, dentro al misterioso secchio. Vincendo il disgusto, i malcapitati rimestavano fra le ranocchie viscide finché non incappavano nella vera sorpresa: dei cavi elettrici scoperti, pronti ad assestare una bella scossa. Click. Click.
Ma il peggio doveva ancora venire.

Il climax raggiungeva il suo apice quando Landis metteva nella mano sinistra del soggetto un topolino vivo, e nella destra un coltello. Il suo perentorio ordine era di decapitare il topo.
La maggior parte dei soggetti, increduli e sgomenti, chiesero a Landis se si trattasse di uno scherzo. Non lo era, dovevano davvero tagliare la testa alla piccola cavia, o l’avrebbe fatto lui stesso sotto i loro occhi.
A questo punto, come Landis aveva sperato, le reazioni diventavano davvero palesi — ma purtroppo anche molto più complesse del previsto. Di fronte alla situazione di alto stress emotivo c’era chi piangeva, ma anche chi rideva istericamente; c’era chi rimaneva come pietrificato, e chi si agitava imprecando.

Due terzi dei partecipanti finirono con l’obbedire al ricercatore, e portarono a termine la macabra esecuzione. Il rimanente terzo dovette comunque assistere alla decapitazione eseguita da Landis stesso.
Come dicevamo, i soggetti erano principalmente altri studenti del corso di laurea, ma tra questi faceva eccezione un ragazzo di tredici anni che si trovava al dipartimento come paziente, dato che soffriva di problemi psicologici e pressione alta. La sua reazione venne documentata dagli impietosi scatti di Landis.

Forse l’aspetto più imbarazzante dell’intera vicenda fu che il risultato di questo crudele test — che oggi nessun consiglio etico potrebbe mai permettere — non fu nemmeno particolarmente degno di nota.
Landis nel suo Studies of Emotional Reactions, II., General Behavior and Facial Expression (pubblicato sul Journal of Comparative Psychology, 4 [5], 447-509) arrivò alla conclusione che:

1) non esiste un’espressione facciale tipica che accompagni alcuna emozione suscitata nell’esperimento;
2) nessuna emozione è caratterizzata da un pattern ricorrente di comportamento muscolare;
3) il sorriso era la reazione più comune, perfino durante le esperienze spiacevoli;
4) non si verificavano quasi mai delle reazioni corporali asimmetriche;
5) i maschi si erano dimostrati più espressivi delle femmine.

Non un granché per giustificare l’eccidio di topolini e il trauma inflitto ai partecipanti.

Una volta ottenuta la laurea, Carney Landis si dedicò alla psicopatologia sessuale. Ebbe una brillante carriera allo New York State Psychiatric Institute. E lasciò per sempre in pace i roditori, nonostante oggi venga ricordato più per il suo sventurato esperimento giovanile che per i successivi quarant’anni di onorata ricerca.

C’è però un ultimo dettaglio che è importante menzionare.
Alex Boese nel suo Elefanti in acido nota come di questo bizzarro esperimento sia passato inosservato proprio quello che è il dato di maggior interesse. Ovvero il fatto che i due terzi dei soggetti, pur protestando e soffrendo, obbedirono all’ordine terribile.
E di fatto questa percentuale è analoga a quella registrata nel famigerato esperimento di Milgram, in cui uno scienziato comandava ai soggetti di infliggere una scossa a un terzo individuo (in realtà un attore che fingeva di ricevere la scarica dolorosa). Anche in quel caso, nonostante il conflitto etico provato dai partecipanti, il fatto che l’ordine arrivasse da una figura autoritaria li spinse a eseguire un’azione che consideravano aberrante.

L’esperimento di Milgram fu condotto inel 1961, quasi quarant’anni più tardi di quello di Landis. “Con gli esperimenti spesso va così — scrive Boese — uno scienziato predispone tutto quanto per una dimostrazione, ma si imbatte in qualcosa di completamente diverso, qualcosa di molto più interessante. Per questo motivo i bravi ricercatori sanno di dover sempre prestare attenzione agli eventi strani che accadono nel corso dei loro esperimenti. Potrebbe esserci una grande scoperta proprio sotto i loro occhi. O sotto la lama del coltello“.

Sulle espressioni del volto in relazione alle emozioni vedi anche questo post su Guillaume Duchenne.

Vermi cannibali e molecole di memoria

A volte, in questo mondo, la meraviglia può nascondersi nei luoghi e negli esseri più umili e, all’apparenza, insignificanti.
Le planarie sono dei minuscoli e piatti vermiciattoli, lunghi appena qualche centimetro, del colore del fango e che nel fango trascorrono la loro esistenza, nell’alveo di stagni e acquitrini.

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Eppure questi platelminti hanno una capacità che ha del miracoloso: se li tagliate in due, la testa è capace di rigenerare l’intero corpo. E fin qui non ci sarebbe nulla di così straordinario – molti animali sono in grado di far “ricrescere” le parti del proprio corpo che vengono a mancare e alcuni (come il granchio, la salamandra, la stella marina o la lucertola) arrivano addirittura all’autotomia, vale a dire ad amputarsi volontariamente un’appendice per sfuggire a un predatore. Quello che rende le planarie davvero straordinarie è che non soltanto la testa può rigenerare l’intero corpo, ma anche la coda riesce a farsi spuntare una nuova testa.
In effetti, esistono planarie sessuate e planarie asessuate; se quelle sessuate copulano e producono uova, le loro compagne asessuate si riproducono perdendo la coda, che diviene un secondo individuo con lo stesso patrimonio genetico del “genitore”.
E questo è solo l’inizio.

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Se sezionate una planaria longitudinalmente passando il vostro bisturi fra i due occhi, dove dovrebbe stare il cervello, fino alla fine della coda, le due metà si rigenereranno comunque: la parte sinistra farà ricrescere la parte destra mancante, e viceversa.
Poniamo che siate davvero accecati dall’odio per questo animaletto, e che decidiate di tagliarlo in 100 pezzi, certi finalmente di averlo fatto fuori; nel giro di qualche settimana le “fettine” avranno dato vita a 100 vermi perfettamente formati. Questo è stato verificato perfino tagliando una planaria in 279 pezzi.
E per finire, se dividete a metà la testa di una planaria, lasciandole però intatto il corpo, le due parti attiveranno comunque il processo di ricrescita della metà “mancante”, e in poco tempo vi ritroverete con una planaria a due teste.

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Ovviamente il segreto sta nella semplicità della struttura fisica di questi animali: l’apparato digerente è rudimentale, lo scambio fra ossigeno e anidride carbonica avviene per diffusione, senza bisogno di organi particolari e, più che di un vero e proprio cervello, essi sono dotati di un piccolo ganglio, due lobi di tessuto nervoso che formano una massa in cui è stata riscontrata attività elettrica simile a quella di altri animali. Due nervi principali corrono giù su entrambi i fianchi della planaria fino alla coda, e altri più piccoli li uniscono trasversalmente, come pioli di una scala.

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L’attività rigenerativa avviene per epimorfosi: questo significa che sulla ferita cominciano a proliferare delle cellule indifferenziate che, una volta raggiunto un numero adeguato, si differenziano e cominciano a creare i tessuti mancanti.

McConnell, James V

Se tutte queste stranezze non fossero già abbastanza, ecco entrare in scena il professor James V. McConnell, biologo ed etologo, personalità eccentrica con uno spiccato gusto per la provocazione. Lo studioso nel 1955 cominciò i suoi esperimenti con le planarie, e scoprì di poter condizionare il loro comportamento proprio come Pavlov con il suo famoso cane. Sottopose i vermi a questo trattamento: prima accendeva sul loro acquario una forte luce, e poi dava loro una scossa elettrica. Le planarie, come è comprensibile, facevano l’unica cosa che potevano per proteggersi o per resistere al dolore: si accartocciavano. Luce forte, scossa, luce forte, scossa. Dopo un certo periodo McConnell provò ad accendere soltanto la luce; gli animali si accartocciarono, in attesa di una scossa che non sarebbe arrivata.
McConnell dimostrò quindi che le planarie avevano una memoria: quelle già condizionate in precedenza avevano bisogno di meno tempo, e meno scosse, per ricordarsi il significato della luce, rispetto alle loro ignare colleghe appena entrate nell’acquario.
A partire da questa constatazione, McConnell cominciò i bizzarri esperimenti per cui ancora oggi – nonostante successive, più prestigiose ricerche – viene ricordato.

Assieme al suo team di worm runners (così aveva battezzato i suoi collaboratori) condizionò delle planarie, poi le divise a metà. Voleva accertarsi se, una volta rigenerate in due individui separati, si ricordassero ancora il loro condizionamento, e le sottopose quindi al suo test luce/scossa. La planaria formatasi a partire dalla testa, che quindi aveva mantenuto il suo cervello, si ricordava ancora perfettamente il pericolo associato alla luce, e si accartocciava appena questa veniva accesa. Ma la cosa davvero incredibile era che anche la planaria “nata” dalla coda tagliata sembrava non aver minimamente perso la memoria del condizionamento.
Cosa voleva dire? Per McConnell la spiegazione era evidente: quella era la prova che la memoria dell’animale non albergava esclusivamente nel cervello, o nel sistema nervoso centrale. Ma dove, allora?

McConnell aveva una sua teoria, ma per confermarla doveva fare un passo ulteriore.
Tagliò uno dei vermi già condizionati in pezzetti piccolissimi – praticamente lo macinò – e lo diede in pasto ad altre planarie che non sapevano nulla di luci o di scosse. (Ebbene sì, questi animaletti non disdegnano affatto il cannibalismo).
Ed ecco, prodigio!, le planarie ignoranti di colpo non lo erano più. Avevano digerito e incorporato la memoria del loro sfortunato compagno.

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Secondo i test successivi, infatti, i vermi cannibali che si erano cibati della planaria “addestrata” apprendevano molto più in fretta a reagire al riflesso condizionato. La memoria, concluse McConnell, era dunque un fenomeno chimico: dato che l’RNA codifica informazioni, e dato che le cellule viventi producono e modificano l’RNA in reazione ad eventi esterni, era forse così che all’interno dei neuroni venivano registrati e conservati i ricordi: Memory RNA, battezzò McConnell la molecola che ipoteticamente potrebbe essere responsabile di tutte le nostre memorie.

Le scoperte di McConnell causarono, comprensibilmente, un piccolo vespaio. Dal 1962 fino al 1969 circa, scettici e possibilisti si accapigliarono: potevano questi risultati avere qualcosa a che vedere con il modo in cui l’apprendimento avviene nel cervello umano? I vermi avevano davvero imparato semplicemente mangiando le memorie altrui, o l’esperimento era falsato? Era possibile immaginare un futuro in cui, invece di studiare, sarebbe bastata una pillola per diventare edotti in qualsiasi materia?

Di colpo, tutti si misero a tagliare vermi in laboratorio. Nonostante la buona volontà, però, questi eclatanti risultati non vennero mai replicati con precisione. Già difficile da digerire in partenza, la teoria di McConnell a poco a poco perse di risonanza, fino a diventare poco più di una barzelletta.

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A dire la verità, l’atteggiamento poco ortodosso e irriverente di McConnell non aiutò. Secondo lui, per essere scienziati seri non serviva assolutamente essere anche solenni e pomposi.
Nel suo Journal of Biological Psychology, il professore spesso amava mischiare le carte, e pubblicava le sue scoperte “serie” insieme ad articoli satirici. I lettori finirono per essere troppo confusi, quindi McConnell decise di stampare i testi scientifici su un lato della rivista, e quelli comici sul retro, sottosopra: da una parte si leggeva il Journal of Biological Psychology, e girando i fogli ci si poteva intrattenere con il più faceto Worm Runner’s Digest. McConnell si divertiva come un matto quando qualche libreria rispediva indietro le copie della strana rivista, segnalando un errore nella rilegatura.
Alla fine i contributi satirici del Worm Runner’s Digest risultarono così numerosi che McConnell riuscì a raccoglierli in ben due libri: The Worm Re-Turns (1965) e Science, Sex and Sacred Cows (1971).

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La sede della memoria, oggi lo sappiamo con relativa certezza, è la corteccia cerebrale, anche se ippocampo e amigdala giocano sicuramente ruoli importanti nella “registrazione” del ricordo. Eppure i meccanismi molecolari che regolano la formazione e il mantenimento della memoria, così come la sua “morte” nel momento in cui dimentichiamo qualcosa, sono ancora nebulosi.

Nel 2001 alcuni ricercatori intenti a studiare l’interferenza dell’RNA (uno degli argomenti più “caldi” nella biologia molecolare odierna) hanno sollevato il dubbio che McConnell, almeno in parte, fosse sulla strada giusta nell’insistere affinché venissero studiate le basi chimiche della memoria. Peccato che il diretto interessato non possa assistere a questo ritorno di fiamma delle sue teorie.
Nella seconda parte della sua carriera accademica di professore emerito, James McConnell si dedicò alla redazione di un fondamentale libro di testo di psicologia generale (Understandig Human Behavior), si occupò di psicologia sociale e di sensorialità nei soggetti autistici, e svolse ricerche sulla percezione subliminale. Nel 1985 fu vittima di Unabomber, e perse temporaneamente l’udito quando il suo assistente aprì un manoscritto esplosivo. Dopo essersi ritirato dall’insegnamento, per dedicarsi alle sue orchidee, morì infine nel 1990.

E i vermi di tutto il mondo sospirarono di sollievo.

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La sindrome di Cotard

Non c’è volto che non sia sul punto
di cancellarsi come il volto d’un sogno.
(Jorge Louis Borges, L’Aleph, 1949)

Immaginate per un momento un contesto spaventoso: venite coinvolti in un terribile incidente automobilistico, battete la testa e tutto si fa nero. Vi risvegliate in ospedale, e dopo qualche giorno riuscite ad alzarvi e recarvi in bagno da soli. Per la prima volta dopo il vostro blackout potete guardarvi nello specchio. E lì, di fronte a voi, sta una faccia che non riconoscete. Certo, assomiglia a voi, ma non siete voi.
Cosa pensereste? E qualora, rivedendo vostra moglie o vostro marito, i vostri figli e parenti, voi non sentiste assolutamente alcuna emozione, come reagireste? Forse arrivereste alla conclusione che tutto quello che state vivendo è un’illusione: in realtà voi siete morti in quell’incidente, e ora vi trovate in un deprimente aldilà, fatto ad immagine del buon vecchio mondo, ma che non vi può convincere appieno. Dopo un po’ cominciate a sentire il vostro corpo putrefarsi, vi sembra di non avere più gli organi interni, e allora a cosa serve mangiare? A cosa serve fare una qualsiasi delle cose che facevate prima, se sapete intimamente di essere dei morti che camminano?

Non è un romanzo di Philip K. Dick. Lo scenario da incubo appena descritto è quello che potrebbe vivere chi soffre della sindrome di Cotard, e non è nemmeno necessario un trauma cranico perché si manifesti. Nonostante abbia preso il nome dal neurologo francese Jules Cotard, egli non è stato il primo a descrivere la sindrome. Già nel 1788 Charles Bonnet riportò il caso di una donna anziana che rimase paralizzata quando una violenta corrente d’aria le colpì il collo mentre cucinava, ed ella collassò come se avesse avuto un infarto. Una volta ripresasi, la donna chiese alle figlie di essere vestita con il corredo funebre e di essere chiusa in una bara perché, di fatto, era “morta”.


Cotard nel 1880 venne invece a contatto con una donna di mezza età che si lamentava di non avere “né cervello, né nervi, né un petto, né uno stomaco, né gli intestini”. Ai suoi occhi, il suo corpo era in avanzato stadio di decomposizione; per lei non esistevano più né Dio né Satana, e siccome lei stessa non aveva più un’anima, non aveva nemmeno bisogno di mangiare. Questa donna morì di inedia e di fame.

La sindrome di Cotard è un rara affezione mentale che insorge in alcuni casi all’interno di quadri schizofrenici o psicotici, o anche associata all’uso di farmaci antivirali come l’aciclovir (il farmaco di scelta per la cura di herpes e varicella). I neurologi hanno scoperto un’interessante correlazione con la sindrome di Capgras, nella quale il soggetto si convince che i suoi parenti o amici siano in realtà degli impostori “travestiti” come i loro vecchi compagni. La sindrome di Capgras è rivolta verso l’esterno, verso altre persone, mentre la sindrome di Cotard riguarda il modo in cui un individuo vede se stesso; ma l’incapacità di riconoscimento è la stessa.

Studiando i casi di Capgras, alcuni neurologi sono arrivati alla conclusione che questa impossibilità di riconoscere gli astanti sia essenzialmente visiva: un soggetto affetto dalla sindrome riconosce facilmente sua moglie, ad esempio, solo se le parla al telefono – ma appena la vede di persona, si convince immediatamente che quella non è veramente lei. Così la teoria più accreditata è che sia avvenuta una disconnessione fra l’area della corteccia temporale che si occupa del riconoscimento visivo delle facce e le aree che associano le emozioni a quegli stimoli visivi (l’amigdala e altre strutture limbiche). Questo fa sì che, guardando la moglie, il soggetto non provi nessuna di quelle emozioni che ricorda di aver provato in passato, e di conseguenza il cervello raggiunge la conclusione che “poiché guardandola non provo nulla per lei, quella non può essere mia moglie, la donna che amo”.

Nei casi di Cotard, questo tipo di dinamica si ritorce contro l’immagine di sé (che sia in uno specchio, o nella propriocezione mentale interna); il soggetto non si riconosce più, e arriva a pensare di vivere un’illusione, di essere un cadavere ambulante o ancora peggio: alcuni pazienti credono  di aggirarsi in un mondo in cui tutto è morto, alberi compresi; altri sono convinti di essere all’inferno.


La cura farmacologica per la sindrome di Cotard include normalmente antidepressivi e antipsicotici; anche se, vista la scarsa conoscenza che abbiamo di questi rari fenomeni, si tratta sempre di cure sintomatiche.

Le psicosi di derealizzazione e le sindromi come quella di Cotard sono inquietanti non soltanto perché mostrano quanto poco sappiamo della nostra mente: ci ricordano soprattutto che la realtà è quello che crediamo che sia, perfino contro ogni logica o indizio razionale.

Sul tema raccomando il meraviglioso libro L’uomo che credeva di essere morto del celebre neuroscienziato Vilayanur S. Ramachandran.