Il 23 giugno 2023, a New York, durante il congresso dell'Association for the Scientific Study of Consciousness, si è chiusa una scommessa aperta nel 1998.
Venticinque anni prima il neuroscienziato Christof Koch aveva scommesso una cassa di vino con il filosofo David Chalmers, di cui vi abbiamo raccontato l'8 maggio: entro il 2023, sosteneva Koch, avremmo individuato un chiaro schema neurale alla base della coscienza.
Sul palco Chalmers ha sintetizzato la situazione con una frase che vale la pena tenere: «è chiaro che le cose non sono chiare». Koch ha fatto una smorfia, ha annuito, è uscito di scena ed è riapparso con una cassa di vino, fra le risate del pubblico. Poi ha rilanciato: fra altri venticinque anni, ha detto, ci arriveremo.
Tre mesi dopo, il 16 settembre, la temperatura del campo si è alzata parecchio. Una lettera aperta firmata da 124 ricercatori, fra cui Daniel Dennett (di cui abbiamo parlato il 15 maggio), Bernard Baars e Joseph LeDoux, ha definito la teoria dell'informazione integrata una pseudoscienza. Altri, fra cui lo stesso Koch e Anil Seth, hanno risposto per le rime.
Nel frattempo, lontano dalle polemiche, era già in corso da anni qualcosa di completamente diverso: un tentativo di risolvere la questione facendo un esperimento invece che scrivendo lettere.
I risultati sono usciti su Nature il 30 aprile 2025. In questa newsletter useremo soltanto quello che è scritto nel paper e nei comunicati ufficiali delle università coinvolte.
Che cos'è una collaborazione avversariale
Prima dei risultati bisogna capire il metodo, perché è la parte davvero nuova.
L'idea porta la firma di Daniel Kahneman, il premio Nobel che l'aveva proposta più di vent'anni fa. Il problema che voleva risolvere è antico: in scienza, chi propone una teoria è quasi sempre anche chi la testa. E quando l'esperimento dà un risultato ambiguo, e quasi sempre lo dà, la tentazione di interpretarlo a proprio favore è enorme. Non serve malafede: basta essere umani.
La collaborazione avversariale rovescia il gioco. I sostenitori di due teorie rivali si siedono allo stesso tavolo prima dell'esperimento e concordano tre cose: quale esperimento fare, cosa ciascuna teoria prevede, e soprattutto quale risultato conterebbe come fallimento. Tutto viene depositato pubblicamente in anticipo, criteri di superamento inclusi, insieme all'interpretazione da dare a ciascun esito possibile.
Poi i proponenti delle teorie vengono tenuti fuori dalla raccolta e dall'analisi dei dati, che sono affidate a gruppi neutrali.
Il risultato è che nessuno può cambiare le regole a partita finita.
Prima si scrive cosa ci si aspetta e cosa conterebbe come fallimento, poi si accende la macchina. Invertire quest'ordine è il modo più comune di ingannarsi senza accorgersene.
Il consorzio si chiama COGITATE. Da una parte Stanislas Dehaene per la teoria dello spazio di lavoro neuronale globale, dall'altra Giulio Tononi per la teoria dell'informazione integrata. In mezzo, a coordinare, un gruppo neutrale con corresponding author Lucia Melloni del Max Planck Institute for Empirical Aesthetics.
Sono due teorie di cui vi abbiamo già raccontato per esteso.
Teoria dell'informazione integrata (IIT), Tononi, lettera del 10 aprile → La coscienza sta dove l'informazione è integrata, cioè in una «zona calda» posteriore del cervello. La corteccia prefrontale non serve. L'esperienza è mantenuta attivamente per tutta la sua durata.
Spazio di lavoro neuronale globale (GNWT), Dehaene, lettera del 22 maggio → Diventiamo coscienti quando un'informazione viene trasmessa a tutto il cervello da un'«accensione» improvvisa che coinvolge la corteccia prefrontale. Fra un'accensione e l'altra l'informazione resta immagazzinata in uno stato silente.
Cosa hanno fatto fare ai partecipanti
Il paper parte da un esempio bellissimo. Quando guardate la Gioconda non vivete un'esperienza sola: la collocate in un punto dello spazio, la riconoscete come un volto, ne identificate l'identità specifica, notate che è girata verso sinistra, e tutto questo dura finché continuate a guardarla.
Per riprodurre quella ricchezza, i partecipanti guardavano stimoli visivi ben visibili che variavano su quattro dimensioni: categoria (volti, oggetti, lettere e falsi caratteri), identità (venti esemplari diversi per ogni categoria), orientamento (di fronte, a sinistra, a destra) e durata (0,5, 1 e 1,5 secondi).
Il compito era semplice: individuare due stimoli bersaglio poco frequenti. Questo faceva sì che alcune categorie fossero rilevanti per il compito e altre no, permettendo di distinguere l'attività legata alla coscienza da quella legata al fatto di dover rispondere. L'orientamento, in particolare, non è mai stato rilevante per il compito in nessun blocco: nessuno chiedeva di farci caso, eppure i partecipanti lo vedevano.
256 persone, con tre tecniche diverse: risonanza magnetica funzionale (120), magnetoencefalografia (102) ed elettroencefalografia intracranica (34), quest'ultima possibile solo in pazienti epilettici che avevano già elettrodi impiantati nel cervello per ragioni cliniche. E per ciascuna tecnica i dati sono stati raccolti in due o tre laboratori indipendenti, così da non dipendere da una sola équipe, da un solo macchinario, da un solo campione.
Le tre previsioni in gara
Dove sta il contenuto cosciente → IIT: al massimo nelle aree posteriori, e aggiungere la corteccia prefrontale non dovrebbe migliorare nulla. GNWT: la corteccia prefrontale ha un ruolo necessario.
Come viene mantenuto nel tempo → IIT: attività sostenuta nella zona posteriore per tutta la durata dell'esperienza. GNWT: due brevi accensioni prefrontali, una all'inizio e una alla fine dello stimolo, con l'informazione conservata in silenzio nel mezzo.
Come dialogano le aree → IIT: connessioni sostenute a corto raggio dentro la corteccia posteriore. GNWT: connessioni a lungo raggio fra aree posteriori e prefrontale.
Cosa è successo
Qualcosa ha retto, per entrambe. L'informazione sul contenuto cosciente è stata trovata in aree visive, ventrotemporali e frontali inferiori. Nelle aree occipitali e temporali laterali le risposte seguivano davvero la durata dello stimolo. Ed è comparsa una sincronizzazione specifica per contenuto fra aree frontali e visive precoci.
Ma sui punti decisivi le cose sono andate diversamente.
Per la GNWT, il colpo più duro riguarda l'accensione finale. La teoria prevede una seconda accensione prefrontale quando lo stimolo scompare. I ricercatori avevano a disposizione 655 elettrodi impiantati nella corteccia prefrontale. Il numero di elettrodi che ha mostrato il profilo temporale previsto, cioè risposta all'inizio e risposta alla fine, è zero.
E qui arriva il controllo che rende il risultato serio, lo stesso tipo di controllo di cui parlavamo nella lettera sull'afantasia. Uno potrebbe obiettare: forse l'analisi non era abbastanza sensibile per vedere quel profilo. Invece la stessa identica analisi ha trovato quel profilo in dieci elettrodi, solo che stavano altrove, nella corteccia striata ed extrastriata, cioè in aree visive. Lo strumento vedeva benissimo quello che doveva vedere. Semplicemente, nella corteccia prefrontale non c'era.
Un'analisi esplorativa ha individuato un solo elettrodo, nel solco frontale inferiore, con qualcosa di simile, ma con tempi anticipati rispetto alle previsioni.
C'è un secondo problema per la GNWT. Dalla corteccia prefrontale si riusciva a leggere la categoria dello stimolo, cioè se fosse un volto o un oggetto. Non si riusciva invece a leggere l'orientamento né l'identità, in nessuna categoria. Eppure i partecipanti quelle cose le vedevano coscientemente. L'analisi bayesiana sostiene attivamente l'ipotesi nulla, non si limita a non trovare nulla.
Per l'IIT il problema è la connettività, ed è strutturale. La sincronizzazione sostenuta all'interno della corteccia posteriore, quella fra aree visive precoci e aree di livello intermedio, semplicemente non si è vista. E questo, scrivono gli autori, contraddice l'affermazione secondo cui è la connettività della rete a specificare la coscienza. Che è il cuore della teoria, non un dettaglio.
C'è poi un dato che colpisce sull'attività sostenuta. Su 657 elettrodi posteriori, quelli che mostravano attività sostenuta agganciata alla durata dello stimolo erano 25. Fra gli elettrodi selettivi per i volti, solo 8 su 53, cioè il 15%, si comportavano come l'IIT prevede. Gli autori parlano di un substrato neurale sparso: la maggior parte degli elettrodi selettivi per i volti mostrava invece risposte transitorie all'inizio. E l'informazione sull'orientamento del volto compariva debolmente all'inizio nelle aree posteriori, ma poi decadeva dopo mezzo secondo, contrariamente a quanto l'IIT prevede.
Le due difficoltà hanno forme diverse. Nella parte posteriore l'attività sostenuta prevista dall'IIT c'è, ma è molto più rada del previsto. Nella parte frontale l'accensione finale prevista dalla GNWT non è rada: manca.
Infine, un dettaglio che gli autori riportano senza addolcirlo: nei dati di magnetoencefalografia le previsioni di nessuna delle due teorie sono state confermate per categoria, identità e orientamento.
La scienza vera non consiste nel dimostrare di avere ragione: consiste nell'arrivare alla risposta giusta. Il progresso vero nasce dal rendere le teorie vulnerabili alla falsificazione, non dal proteggerle. Stan e Giulio hanno fatto un passo coraggioso proprio in questo senso. Non si trattava di scegliere un vincitore: si trattava di alzare l'asticella su come mettiamo alla prova le idee.
Cosa questo studio non dice
Non dice che le due teorie siano state confutate. Gli autori usano un verbo preciso: le previsioni chiave sono sfidate, e alcune parti reggono. Una teoria che perde un pilastro può essere riformulata, e con ogni probabilità lo sarà. Chi vi racconta che l'IIT o la GNWT sono state demolite sta esagerando in una direzione; chi vi dice che non è successo niente sta esagerando nell'altra.
Non dice chi ha vinto. Non c'è un vincitore, ed è proprio il punto che Melloni tiene a sottolineare. Entrambe hanno perso qualcosa di importante.
Non riguarda solo queste due teorie. È la frase più sottovalutata del paper: gli autori scrivono che le difficoltà emerse si estendono ad altre teorie della coscienza che condividono alcune delle previsioni testate. Fra i lavori citati a questo proposito ci sono la teoria dell'elaborazione ricorrente di Victor Lamme, di cui vi abbiamo parlato il 19 giugno, e le teorie di ordine superiore alla Rosenthal, di cui abbiamo scritto il 5 giugno. Il colpo è più largo di quanto sembri.
Non dimostra che la scienza della coscienza abbia fallito. Semmai il contrario: per la prima volta si è riusciti a far fallire qualcosa, che è esattamente quello che una scienza deve poter fare.
Nessuna delle due è crollata, ed è importante dirlo. Entrambe restano in piedi avendo però perso un pezzo che stava in mezzo alla struttura, non in cima.
Il punto
Questa lettera l'abbiamo scritta per il metodo, non per il risultato.
Nel numero su Feynman abbiamo citato la sua frase più famosa: il primo principio è che non devi ingannare te stesso, e sei la persona più facile da ingannare. Feynman la diceva al singolare, come una virtù individuale da coltivare. Il limite di quella formulazione è che affida l'onestà alla forza di volontà del singolo ricercatore, e la forza di volontà, in un campo dove la tua teoria è anche la tua carriera, è un materiale fragile.
COGITATE fa una cosa diversa: trasforma quella virtù in una procedura. Se hai depositato in anticipo cosa conterebbe come fallimento, e se non sei tu a toccare i dati, non hai bisogno di essere particolarmente onesto. Il sistema è costruito perché tu non possa ingannarti anche volendo.
Ci sembra la cosa più preziosa uscita da questi sette anni, e vale ben oltre le neuroscienze. Vale in qualunque situazione in cui abbiamo un'idea a cui teniamo e dobbiamo decidere se sta funzionando. Quasi nessuno di noi stabilisce prima cosa lo farebbe cambiare idea. E chi non lo stabilisce prima, quasi sempre non cambia idea mai.
Resta una domanda aperta, ed è quella con cui abbiamo cominciato. Koch, dopo aver consegnato la cassa di vino, ha rilanciato per altri venticinque anni.
Se le cose continueranno così, la prossima scommessa non si deciderà su chi aveva ragione. Si deciderà su quante volte, nel frattempo, saremo stati capaci di scoprire di avere torto.
A presto,
Il Team di Quantyoum Letters 😊
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