Steven Osborne

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Modificato da Jennifer Them

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  • Febbraio 21, 2023
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L’ipotesi del cervello entropico, proposta da Robin Carhart-Harris et al. nel 2014, è un modello della coscienza basato sulle ricerche recenti di imaging cerebrale sulla psilocibina. La psilocibina è l’ingrediente psicoattivo principale nei funghi allucinogeni non-muscarinici. Questa sostanza chimica è conosciuta per indurre cambiamenti nella natura ultima della coscienza, e secondo Carhart-Harris, ciò avviene a causa di un cambiamento fondamentale, temporaneo delle funzioni cerebrali – a cui gli si riferisce come coscienza “secondaria” (l’agente cosciente che ragiona, pianifica, e struttura le cose) e “primaria” (la coscienza antica e caotica, analoga ad uno stato onirico).1 Secondo Carhart-Harris, proprio come la materia diventa più o meno ordinata cambiando di stato, così la mente va incontro a cambiamenti basati sulla struttura globale del cervello, in cui entrambe le estremità dello spettro entropico sono instabili nel lungo termine – come un palloncino che scoppia o si sgonfia.

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COS’ È ’ L’ENTROPIA

Entropia è una parola generalmente associata alla fisica, in modo particolare alla seconda legge della termodinamica, la quale afferma che in un sistema chiuso (da cui materia ed energia non possono uscire) le strutture diventano gradualmente più disorganizzate finché non viene raggiunto l’equilibrio. Per i nostri scopi, possiamo dire che l’entropia è essenzialmente una misura della struttura: se la piramide di Giza rappresenta uno stato di bassa entropia, allora una pila di rocce sarebbe un esempio di alta entropia. Accatastare queste rocce in una piramide diminuirebbe l’entropia delle rocce, ma nel sistema più grande del mondo, l’entropia aumenterebbe a causa dell’energia spesa come calore nel processo di accatastamento. Questo è il motivo per cui spesso l’entropia ha una connotazione negativa: secondo le leggi della fisica tutto, infine, si dissolverà ed il caos “vincerà”. È una disdetta – ma non è la storia intera.

IL MODELLO DEL CERVELLO ENTROPICO

L’ipotesi del cervello entropico è un modello del funzionamento cerebrale che postula una relazione tra l’entropia totale nel cervello e gli stati psicologici a lungo termine, in modo particolare condizioni patologiche come la schizofrenia o il disturbo ossessivo-compulsivo (DOC). Il cervello umano, nella sua condizione di base, tende ad operare appena al di sotto dello stato di criticità. La criticità è uno stato di comportamento complesso in un sistema, tra ordine puro e puri stati randomici.2 In altre parole, le nostre menti sono ordinate giusto abbastanza da poter fare le cose che regolarmente abbiamo bisogno di fare (nella vita di tutti i giorni ciò usualmente si manifesta nelle nostre abitudini) rimanendo allo stesso tempo abbastanza flessibili da poter testare la realtà. Ciò significa che esse mantengono una responsività alle situazioni nuove attraverso feedback dal mondo esterno.

Piccole fluttuazioni nell’entropia cerebrale sono naturali, ma secondo il modello di Carhart-Harris, molti stati di coscienza possono essere classificati come a “bassa entropia” o “alta entropia”. I risultati emersi da studi di fMRI suggeriscono che la psilocibina aumenta le connessioni complessive nelle aree corticali associative di alto livello, portando quindi alla disorganizzazione dell’attività cerebrale. Molti stati che influenzano la corteccia temporale mediale in maniera simile – dal sonno REM alle psicosi acute – probabilmente acquisiscono le loro caratteristiche soggettive allo stesso modo. Similmente, si potrebbe teorizzare che stati che mostrano connessioni corticali di basso livello siano associati a pensieri e comportamenti più rigidi, cosa che possiamo osservare in condizioni come la depressione clinica, le dipendenze ed il DOC.

LE RIPERCUSSIONI

Queste condizioni sono caratterizzate da un comportamento ripetitivo e condizionato che, in coloro che ne soffrono, dà la sensazione di impotenza al cambiamento. Sia questo comportamento la ruminazione continua sulla disperazione esistenziale, l’abuso di droghe o il lavarsi compulsivamente le mani, esso è condizionato, inflessibile e rigido. Quindi non c’è da meravigliarsi che un aumento temporaneo ed estremo dell’entropia cerebrale possa essere utile per le persone che soffrono di queste condizioni, permettendogli di formare nuove associazioni.

Ciò è in linea con ricerche recenti che suggeriscono che gli psichedelici siano efficaci nel trattamento di queste condizioni cliniche.3,4 Essi, inoltre, tendono ad avere un profondo impatto sul tratto di personalità dell’“apertura”, attraverso un cambiamento profondo che normalmente è raro negli adulti.5 Anche la caffeina è stata mostrata aumentare l’entropia nel cervello in misura minore,6 fornendo forse indizi sulle ragioni per cui alcuni possano cercare il caffè per formare nuove abitudini ed avere nuove idee. Al contrario, le droghe che tendono ad abbassare l’entropia cerebrale, come l’alcohol e la nicotina,7 hanno un’incidenza di abuso molto più alta nelle persone che soffrono di schizofrenia,8 un disturbo che condivide diverse caratteristiche con stati di alta entropia e coscienza primaria.

È possibile utilizzare l’entropia cerebrale come indicatore per determinare la probabilità di sviluppare certe sindromi o pattern comportamentali, ed aggiustare il punto di criticità di un individuo di conseguenza? Cosa sappiamo dei metodi non-farmacologici che inducono stati alterati, come la meditazione e lo yoga kundalini, entrambi i quali scatenano aneddoticamente stati psichedelici? Come possono le persone sfruttare queste tecniche per scopi terapeutici? La scienza al riguardo è ancora tutta da vedere!

L’ENTROPIA NEL CERVELLO

Ma come avviene tutto questo? I neuroscienziati hanno isolato due network principali: il task-positive network (TPN), associato (come suggerisce il nome) all’attività e l’azione, ed il default mode network (DMN), associato agli stati a riposo e coinvolto nel mantenimento di un ego coerente, o un senso di “sé”, quando non si è impegnati in compiti attivi. Questi network includono molte aree del cervello, ma sono inversamente correlati: più uno è attivo, minore è l’attività dell’altro.

La corteccia temporale mediale, che contribuisce alla funzione del DMN, sembra essere cruciale per mantenere un senso del sé e la continuità che questi network normalmente conferiscono. Quando questa funzione è disturbata, il che sembra succedere sotto l’influenza della maggior parte degli psichedelici classici, i network si dissociano, causando interruzioni nelle interpretazioni soggettive dei fenomeni interni ed esterni. Questo sembra verosimilmente il meccanismo dietro a ciò che è comunemente conosciuta come “morte dell’ego” o “dissoluzione dell’ego” – la sensazione di “unità con l’universo” o “perdita del sé” che molte persone riportano di provare sotto l’influenza degli psichedelici ed alcune altre droghe psicoattive.9,10

Figura 1, “Spettro degli stati cognitivi”. Carhart-Harris, 2014.

CONCLUSIONI

“L’entropia è il prezzo della struttura” – Ilya Prigogine

Se la quantità di flessibilità e connettività nel cervello sono di fatto associate alla capacità di creare o interrompere nuove abitudini, allora abbiamo chiaramente una cornice rispetto al perché le sostanze psicoattive tendono ad influenzare la psicologia umana in modi prevedibili. L’entropia è più del solo “disordine” o “caos”. Mentre queste sono metafore che catturano alcuni aspetti dell’entropia (come la distruzione di strutture e rigidità), esse hanno connotazioni negative, normative, che portano via ciò che l’entropia generalmente significa in matematica e fisica: un aumento nelle possibilità. La materia che cambia da stato solido a gassoso rappresenta un aumento di entropia perché, con l’espansione delle particelle, esse possono essere trovate in un numero maggiore di posizioni possibili.

Le persone sentono la necessità di auto-medicarsi con sostanze come l’alcohol e le sigarette nel caso della schizofrenia o allucinogeni nel caso della depressione e dipendenze, per indurre inconsciamente cambiamenti nella loro entropia cerebrale? Possiamo replicare le qualità di induzione dell’entropia delle droghe psichedeliche e raccoglierne i benefici con metodologie non-farmacologiche e non-invasive? Sarebbe possibile addirittura fare l’opposto, e trattare la schizofrenia riducendo l’entropia? In conclusione, all’interno di questo modello otteniamo una comprensione di come l’adeguamento di stati disadattivi nella direzione opposta possa essere terapeutico, e di come il cervello può cambiare e cambia.

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Bibliografia:

1. Carhart-Harris, R., Leech, R., Hellyer, P., Shanahan, M., Feilding, S., Tagliazucchi, E., Chialvo D., and Nutt, D. (2014). The entropic brain: a theory of conscious states informed by neuroimaging research with psychedelic drugs. Frontiers in Human Neuroscience.

2. Beggs, J., Timme, N. (2012) Being Critical of Criticality in the Brain. Frontiers in Psychology 3(163).

3. Krebs, T., Johanson, P. (2012) Lysergic Acid Diethylamide (LSD) for alcoholism: Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. Journal of Psychopharmocology. 26(7):994-1002

4. Thomas, K. Malcolm, B.,Lastra, D. (2017) Psilocybin-Assisted Therapy: A Review of a Novel Treatment for Psychiatric Disorders. Journal of Psychoactive Drugs.

5. MacLean, K. A., Johnson, M. W., and Griffiths, R. R. (2011). Mystical experiences occasioned by the hallucinogen psilocybin lead to increases in the personality domain of openness. Journal of Psychopharmacology. 25, 1453–1461.

6. Chang, D., Song, D., Zhang, J., Shang, Y., Ge, Q. & Wang, Z. (2017). Caffeine Caused a Widespread Increase of Resting Brain Entropy. Scientific Reports 8.

7. Fedota, J., and Stein, E. (2015). Resting‐state functional connectivity and nicotine addiction: prospects for biomarker development (2015) Annals of the New York Academy of Sciences. 1349, 64-82.

8. Özçetin, A., Turan, F., Sayar, G. (2014). Nicotine And Alcohol Dependence In Schizophrenia. Mini Review 1, 47-49.

9. Lebedev, A., Kaelen, M., Lovden , M., Nilsson, J., Feilding, A., Nutt, D., Carhart-Harris, R. (2016) LSD-Induced Entropic Brain Activity Predicts Subsequent Personality Change. Mapping the Human Brain 37(9): 3203-3213.

10. Taggliazuchi, L., Mendel, K., Nutt, D. (2016) Increased Global Functional Connectivity Correlates with LSD-Induced Ego Dissolution. Current Biology 26, 1-8.

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