Un esperimento con le scimmie per capire come nascono le scelte tra beni di valore diverso

La scienza economica ha cercato a lungo di capire come gli individui prendono le decisioni. I primi economisti, come Adam Smith, ritenevano che le scelte comportino l'assegnazione di valori: per decidere tra due opzioni, le persone assegnano dei valori a ciascuna di esse e li confrontano. Mentre la teoria economica standard ha minimizzato il concetto di valore, campi come l'economia comportamentale hanno sviluppato teorie basate su questo concetto. Durante il seminario IGIER sui meccanismi neuronali alla base delle scelte economiche, il professor Camillo Padoa-Schioppa (Washington University a St. Louis) ha spiegato come i valori siano esplicitamente rappresentati nel cervello.

Per applicare il paradigma comportamentale della rappresentazione neuronale del valore utilizzato negli esperimenti del professor Padoa-Schioppa, abbiamo bisogno di una misura del valore. Gli esperimenti prevedevano che delle scimmie scegliessero tra due beni diversi, come il succo di frutta e il tè, in quantità variabili. Un'osservazione degna di nota è stata la presenza di un compromesso tra beni e quantità. Le scimmie sceglievano il prodotto che valutavano meno se una quantità maggiore lo compensava rispetto all'altro bene. Determinando il rapporto in cui la scimmia diventa indifferente, i ricercatori hanno potuto determinare il valore relativo dei beni per ciascuna scimmia.

Esaminando i gruppi di neuroni attivati durante le scelte delle scimmie, gli scienziati hanno scoperto che il processo decisionale avviene principalmente nella corteccia orbitofrontale (OFC). L'attività dei neuroni è stata quantificata in termini di frequenza di attivazione, che è una misura della velocità con cui i neuroni inviano segnali elettrici per comunicare informazioni nel cervello. Le prove sono state separate in base al tipo di offerta ed è stato osservato che l'attività neuronale dipendeva dalla scelta da fare. È stato riscontrato che gruppi specifici di neuroni codificano il valore di un bene, mentre altri codificano il valore dell'altro. Il team di ricerca ha inoltre identificato due ulteriori gruppi di neuroni coinvolti nel processo decisionale: un gruppo che si attivava in presenza di uno dei beni, indipendentemente dalle quantità, e un altro gruppo che sembrava calcolare il valore del bene scelto, indipendentemente dal bene stesso.

Quindi, due gruppi di neuroni fungono da input del processo decisionale, calcolando il valore di ciascun bene, mentre gli altri due gruppi fungono da output, scegliendo l'offerta migliore e calcolandone il valore. Nel complesso, le scelte dipendono sia da caratteristiche oggettive, come la merce, la quantità o il rischio associato, sia da tratti soggettivi, come la motivazione, la pazienza o l'attitudine al rischio. I neuroni assegnano pesi diversi a ciascuna caratteristica quando calcolano il valore dell'offerta. Questi risultati suggeriscono l'esistenza di un circuito di neuroni coinvolti nel processo decisionale, anche se questa teoria è ancora un'ipotesi di lavoro.

Cosa succede ai neuroni che codificano il valore di un cesto di mele quando non fanno parte del contesto decisionale? Secondo Padoa-Schioppa, la risposta sta nella plasticità cerebrale. I neuroni hanno la capacità di "riciclarsi" e di codificare il valore di altri beni. Tuttavia, il ruolo di codifica dei neuroni rimane invariato.

Un'altra questione correlata è l'adattamento al range, che implica che all'aumentare della quantità di un bene, la differenza di valore percepito tra due quantità si riduce. Pertanto, questo meccanismo potrebbe suggerire che, ampliando la gamma dei prezzi esposti, i venditori possono essere in grado di influenzare i consumatori ad acquistare articoli più costosi. Tuttavia, gli esperimenti hanno dimostrato che le scelte delle scimmie rimanevano solide rispetto alle variazioni di gamma, suggerendo che un altro elemento del circuito neuronale compensi l'adattamento al range. L'ipotesi centrale è che l'inefficienza delle sinapsi, le connessioni neuronali, compensi questo fenomeno.

Qual è lo scopo dell'adattamento al range? Serve all'efficienza. Per capirlo, dobbiamo definire l'ottimalità del processo decisionale. La codifica dei valori dell'offerta è considerata ottimale se garantisce il massimo payoff atteso. Secondo il modello utilizzato dal team di ricerca, l'adattamento completo al range è una condizione necessaria per ottenere il massimo payoff atteso.

Padoa-Schioppa ha sostenuto che i valori possono essere utilizzati per diverse funzioni cognitive e l'osservazione di un segnale di valore non implica necessariamente il coinvolgimento in una scelta. Per verificare la causalità, il team di ricerca ha cercato di influenzare le decisioni delle scimmie attivando artificialmente specifici neuroni con degli impulsi elettrici. Sono riusciti a influenzare le scelte delle scimmie, fornendo così la prova che il circuito descritto svolge un ruolo causale nel processo decisionale.

Come già detto, recenti ricerche suggeriscono che i gruppi di neuroni citati nell'articolo, situati nell'OFC, fanno parte di un circuito dinamico che genera scelte binarie. Tuttavia, l'esatta organizzazione del circuito non è ancora stata pienamente compresa. La registrazione dell'attività neuronale è diventata più accessibile per i neuroscienziati, ma la registrazione della connettività neuronale rimane difficile, soprattutto nelle scimmie.

Per trovare prove di connessioni neuronali, i ricercatori hanno guardato ai topi. Sebbene i topi siano più lontani dagli esseri umani e il loro comportamento sia meno sofisticato di quello delle scimmie, offrono vantaggi come la rapidità di riproduzione e l'accesso a topi con mutazioni genetiche specifiche attraverso la selezione genetica. L'inattivazione dell'OFC dei topi ha interrotto il processo decisionale, fornendo informazioni sulle connessioni neuronali.

In conclusione, Padoa-Schioppa ha osservato che l'organizzazione del circuito neuronale necessita ancora di ulteriori approfondimenti. Tuttavia, la ricerca in quest'area mostra progressi promettenti. Uno dei suoi progetti di ricerca futuri prevede di stimolare gruppi molto piccoli di neuroni che hanno lo stesso scopo e di osservare come la loro attivazione influenzi l'attività di altri neuroni del circuito. Questo potrebbe essere usato in modo indiretto per studiare la connettività.