L’annosa questione di cosa costituisca un “sé” – quell’entità interna che guida le nostre scelte, anche quando soccombiamo alla tentazione – viene messa in discussione da simulazioni biologiche all’avanguardia. Istintivamente presumiamo che una mente richieda un cervello, ma la ricerca suggerisce che forme rudimentali di individualità, azione e persino cognizione possono esistere all’interno di sistemi molto più semplici: fino al livello delle singole cellule e persino delle reti di molecole all’interno di quelle cellule. Questa non è solo una curiosità accademica; ha implicazioni sul modo in cui trattiamo le malattie, comprendiamo le origini della vita e persino definiamo l’intelligenza stessa.
L’emergere dell’agenzia
Tradizionalmente, si credeva che l’azione – la capacità di perseguire obiettivi e modificare gli ambienti – fosse esclusiva degli organismi dotati di cervello. L’idea è che il cervello consenta l’elaborazione complessa di informazioni, l’apprendimento e l’azione mirata. Tuttavia, i ricercatori stanno ora scoprendo che anche i sistemi biologici di base mostrano comportamenti simili. Le muffe melmose imparano a navigare nei labirinti, le piante adattano i modelli di crescita in base agli stimoli e persino il nostro sistema immunitario “ricorda” gli invasori, il tutto senza un sistema nervoso centrale. Ciò solleva una domanda fondamentale: a che punto un insieme di componenti diventa un agente dotato di propria volontà?
La chiave sta nell’emergenza causale. Se il comportamento di un sistema non può essere completamente previsto semplicemente sommando le sue parti, ma richiede la comprensione del tutto, si tratta di un sistema che mostra capacità di azione. I ricercatori stanno utilizzando strumenti matematici per misurare questa “integrità” (rappresentata da un valore chiamato “phi”), scoprendo che anche le reti di regolazione genetica (GRN) – i circuiti molecolari all’interno delle cellule – possono mostrarne livelli sorprendenti.
Insegnare alle molecole ad apprendere
Michael Levin e il suo team della Tufts University hanno condotto esperimenti modellando le GRN, le reti che controllano l’espressione genica. Ispirandosi ai classici esperimenti di condizionamento di Pavlov con i cani, hanno “addestrato” queste reti molecolari ad associare uno stimolo neutro con uno attivo. Il risultato? I GRN hanno imparato. Adattavano il loro comportamento anche senza lo stimolo attivo, dimostrando una forma primitiva di memoria.
Questo non è solo teorico. Lo stesso team ha scoperto che il livello di emergenza causale all’interno di queste reti aumenta con l’apprendimento. Quanto più una GRN imparava, tanto più agiva come un’entità coesa e autoregolamentata. Sorprendentemente, quando costretta a “dimenticare” un comportamento, la rete non tornava semplicemente allo stato precedente; apprese invece il concetto opposto, aumentando ulteriormente la sua emergenza causale. Ciò suggerisce che i sistemi molecolari possono esibire una sorta di “serraggio dell’intelligenza”, diventando più complessi ad ogni interazione.
Dalla medicina alle origini della vita
Le implicazioni di questa ricerca sono di vasta portata. Levin suggerisce che la manipolazione della “memoria” dei percorsi biomolecolari potrebbe ridurre la tolleranza ai farmaci o addirittura fornire farmaci utilizzando trigger innocui. Se riuscissimo a condizionare le cellule a rispondere a stimoli specifici senza effetti collaterali dannosi, ciò potrebbe rivoluzionare le strategie di trattamento.
Ma le implicazioni vanno oltre la medicina. Alcuni biologi sostengono che questa comprensione dell’azione potrebbe svelare i segreti delle origini della vita. Se l’azione fosse una proprietà fondamentale della materia, piuttosto che una caratteristica emergente della complessità, ciò potrebbe spiegare perché la vita tende all’autorganizzazione e all’evoluzione. I primi sistemi chimici autoreplicanti potrebbero aver mostrato un’azione rudimentale, guidando la transizione dalla materia inanimata agli organismi viventi.
Un continuum cognitivo
L’attuale consenso si sta spostando verso l’idea che l’agenzia non sia un interruttore on/off ma un continuum. Anche sistemi semplici come le reazioni chimiche autocatalitiche – in cui una sostanza chimica alimenta la produzione di un’altra – mostrano un comportamento simile all’apprendimento. Ciò suggerisce che la cognizione non è esclusiva del cervello ma esiste a più livelli di organizzazione biologica.
Nonostante qualche cautela nei confronti dell’antropomorfizzazione delle molecole, sono sempre più evidenti le prove che anche i sistemi più semplici possono mostrare un comportamento diretto a uno scopo. Se questi comportamenti costituiscano un vero “pensiero” rimane discutibile, ma innegabilmente sfidano la nostra comprensione convenzionale di cosa significhi essere vivi, consapevoli e capaci di agire.
In conclusione, la nozione di “mente” si sta espandendo. La capacità di agire, apprendere e auto-organizzarsi non è limitata agli organismi complessi. Sembra essere una proprietà fondamentale dei sistemi biologici, potenzialmente esistente anche a livello molecolare. Questa scoperta non si limita a ridefinire l’intelligenza; ci costringe a riconsiderare i fondamenti stessi della vita stessa.
