Nel panorama delle neuroscienze del ventesimo secolo, Benjamin Libet occupa un posto unico e rivoluzionario. Fisiologo sperimentale dal rigore metodologico impeccabile, Libet è stato uno dei primissimi scienziati ad abbattere il muro di diffidenza che separava la ricerca empirica di laboratorio dalle grandi domande della filosofia della mente. In un’epoca storica in cui la psicologia accademica e la fisiologia evitavano accuratamente di occuparsi dell’esperienza interiore — giudicandola troppo sfuggente, soggettiva e non misurabile — Libet ebbe l’intuizione e il coraggio di sottoporre a verifica sperimentale due dei più grandi enigmi dell’esistenza umana: il rapporto temporale tra attività cerebrale ed esperienza cosciente e i meccanismi neurobiologici alla base del libero arbitrio.
Benjamin Libet nacque a Chicago, nell’Illinois, il 12 aprile 1916. Fin dagli anni giovanili mostrò una spiccata attitudine per le scienze naturali e per l’indagine dei meccanismi biologici che regolano gli organismi viventi. Dopo aver frequentato le scuole pubbliche della sua città natale e essersi diplomato presso la John Marshall High School, ottenne una borsa di studio per accedere alla prestigiosa University of Chicago, dove intraprese gli studi in fisiologia.
Il suo talento precoce per la ricerca di laboratorio lo portò a conseguire il dottorato di ricerca (Ph.D.) in Fisiologia nel 1939, a soli ventitré anni, sotto la supervisione di Ralph Waldo Gerard, uno dei padri fondatori della moderna neurofisiologia americana. La sua tesi di dottorato, incentrata sull’attività elettrica del cervello isolato della rana (Electrical activity of the isolated frog brain), produsse risultati sorprendenti per l’epoca: insieme a Gerard, Libet dimostrò che le onde elettriche cerebrali e la propagazione di determinati segnali all’interno del tessuto nervoso potevano viaggiare anche attraverso campi elettrici extracellulari, indipendentemente dalla sola trasmissione sinaptica chimica tradizionale. Già in questi primi lavori emergeva il filo conduttore che avrebbe guidato l’intera sua esistenza scientifica: l’interesse per i fenomeni bioelettrici globali del cervello.
Dopo aver prestato servizio come ricercatore e aver ricoperto il ruolo di Assistant Professor in Fisiologia presso l’Università di Chicago tra il 1945 e il 1948 (anni intervallati anche da studi applicati di biomeccanica e fisiologia umana durante il periodo bellico), nel 1949 Libet si trasferì sulla costa occidentale degli Stati Uniti, entrando a far parte del corpo docente della University of California, San Francisco (UCSF). Presso il Dipartimento di Fisiologia della UCSF avrebbe trascorso l’intera sua carriera accademica, lavorandovi ininterrottamente per quasi mezzo secolo fino al conseguimento del titolo di Professore Emerito.
Un passaggio cruciale nella maturazione del suo approccio scientifico avvenne nel 1956, quando si recò a Canberra, in Australia, per lavorare per un anno presso la Australian National University al fianco del celebre neurofisiologo Sir John Carew Eccles, che pochi anni più tardi, nel 1963, sarebbe stato insignito del Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per le sue scoperte sui meccanismi ionici di eccitazione e inibizione nelle membrane delle cellule nervose. Il sodalizio intellettuale con Eccles — studioso profondamente interessato al rapporto tra mente e cervello — lasciò un’impronta duratura in Libet, incoraggiandolo a non limitarsi allo studio dei riflessi spinali e della trasmissione sinaptica periferica, ma a cercare un modo per indagare sperimentalmente la coscienza umana. Tuttavia, a differenza di Eccles, che propendeva per un’impostazione teorica dualista, Libet mantenne sempre l’atteggiamento dello sperimentatore puro: ogni ipotesi sul funzionamento della mente doveva poggiare su dati elettrofisiologici riproducibili e misurabili al millisecondo.
La svolta decisiva nella carriera di Benjamin Libet si verificò alla fine degli anni Cinquanta, quando iniziò una storica collaborazione con Bertram Feinstein, neurochirurgo presso il Mount Zion Hospital di San Francisco e pioniere della neurochirurgia stereotassica. Feinstein operava pazienti affetti da gravi patologie neurologiche (come la malattia di Parkinson, epilessie intrattabili o sindromi dolorose croniche) posizionando sottili elettrodi nella corteccia cerebrale o in strutture sottocorticali profonde a scopo terapeutico.
Poiché il tessuto cerebrale è del tutto privo di recettori del dolore, tali procedure venivano eseguite utilizzando una semplice anestesia locale sul cuoio capelluto: i pazienti rimanevano dunque perfettamente svegli, lucidi e in grado di parlare durante l’intervento. Con il pieno consenso informato dei pazienti — che collaboravano volentieri alle misurazioni durante le fasi di monitoraggio — Libet ebbe accesso a un’opportunità scientifica senza precedenti: stimolare direttamente con deboli correnti elettriche la corteccia somatosensoriale di esseri umani coscienti e chiedere loro, in tempo reale, cosa percepissero e in quale istante esatto avvertissero la sensazione.
Da questo ciclo di ricerche, condotto tra la fine degli anni Cinquanta e gli anni Settanta, emersero due scoperte fondamentali che scardinarono il senso comune sulla percezione:
La soglia dell’adeguatezza neuronale (Neuronal Adequacy): Libet osservò che applicando un singolo impulso elettrico — o una serie troppo breve di impulsi a bassa intensità — direttamente sulla corteccia somatosensoriale, il paziente non avvertiva assolutamente nulla. Affinché affiorasse una sensazione cosciente (come un leggero formicolio sulla mano), era necessario somministrare un treno continuo di impulsi elettrici per una durata minima di circa mezzo secondo (500 millisecondi). Se la stimolazione si interrompeva a 400 millisecondi, lo stimolo restava del tutto inconscio. Libet definì questo requisito temporale “adeguatezza neuronale”: la coscienza non si accende istantaneamente, ma richiede un tempo di elaborazione biologica sorprendentemente lungo, pari a circa mezzo secondo di attività corticale ininterrotta.
La retrodatazione soggettiva nel tempo (Subjective Referral Backwards in Time): La scoperta del ritardo di mezzo secondo apriva però un paradosso affascinante. Se la nostra coscienza impiega 500 millisecondi per elaborare uno stimolo, perché non percepiamo il mondo con mezzo secondo di ritardo? Perché, quando ci tocchiamo la pelle, ci sembra di sentirlo all’istante? Attraverso ingegnosi esperimenti comparativi — in cui stimolava contemporaneamente la pelle della mano e la corteccia cerebrale — Libet scoprì che quando uno stimolo tocca la pelle, un primo segnale elettrico rapidissimo (“potenziale evocato primario”) raggiunge la corteccia cerebrale in soli 10–20 millisecondi. Questo primo segnale non basta a generare coscienza (per la quale servono comunque i successivi 500 millisecondi di elaborazione), ma funge da “marcatore temporale”. Una volta raggiunta l’adeguatezza neuronale mezzo secondo dopo, il cervello retrodata automaticamente l’esperienza soggettiva, facendola coincidere nella nostra percezione con quel primo segnale arrivato a 20 millisecondi. In altre parole, noi diventiamo coscienti del presente sempre in ritardo, ma il nostro cervello compie un’operazione di montaggio retroattivo che ci regala l’illusione soggettiva dell’immediatezza.
Dopo aver dimostrato che la percezione sensoriale cosciente richiede mezzo secondo per formarsi, alla fine degli anni Settanta Libet decise di applicare i suoi metodi di misurazione temporale a un territorio ancora più inesplorato e controverso: l’azione volontaria e il libero arbitrio.
Il punto di partenza delle sue riflessioni fu una scoperta compiuta nel 1965 dai neurofisiologi tedeschi Hans Helmut Kornhuber e Lüder Deecke. Misurando l’attività elettrica cerebrale tramite elettroencefalogramma (EEG), i due studiosi avevano individuato un segnale specifico — battezzato Bereitschaftspotential o Potenziale di Prontezza (Readiness Potential, RP) — ovvero una lenta e progressiva variazione di potenziale elettrico negativo localizzata nell’area motoria supplementare della corteccia, che iniziava circa un secondo (800–1000 millisecondi) prima che un soggetto compisse un movimento volontario.
Di fronte a questo dato, Libet si pose una domanda tanto semplice quanto cruciale: se il cervello avvia la preparazione motoria fino a un secondo prima che il muscolo si contragga, in quale preciso istante l’individuo diventa consapevole della propria intenzione di muoversi? La decisione cosciente precede o segue l’accensione del Potenziale di Prontezza?
Per rispondere a questo interrogativo senza alterare la spontaneità del gesto, Libet ideò uno dei protocolli sperimentali più celebri della storia della scienza, i cui risultati furono pubblicati sulla rivista Brain nel 1983 (e approfonditi nel celebre saggio su Behavioral and Brain Sciences del 1985). L’apparato sperimentale metteva in correlazione tre parametri temporali distinti:
Il tempo dell’azione muscolare (Tempo 0): Ai volontari veniva chiesto di sedersi tranquillamente e di compiere, quando ne sentivano l’impulso spontaneo e senza alcuna pre-pianificazione, una rapida flessione del polso o delle dita. Un elettromiografo (EMG) applicato ai muscoli dell’avambraccio registrava al millisecondo l’istante esatto in cui il muscolo iniziava a contrarsi.
Il tempo dell’attività cerebrale (EEG): Una serie di elettrodi posizionati sul cuoio capelluto registrava l’andamento del Potenziale di Prontezza (RP) nella corteccia motoria prima di ciascun movimento.
Il tempo della volontà cosciente (Tempo W, da Will): Non potendo chiedere ai soggetti di premere un pulsante o parlare per segnalare il sorgere dell’intenzione (poiché ciò avrebbe introdotto un secondo movimento motorio falsando i tempi), Libet progettò il celebre “orologio di Libet”. I partecipanti osservavano lo schermo di un oscilloscopio a raggi catodici sul quale un puntino luminoso ruotava lungo una circonferenza graduata come il quadrante di un orologio, ma a una velocità circa venticinque volte superiore a quella di una normale lancetta dei secondi (completando un giro intero in 2,56 secondi). Dopo aver piegato il polso, il soggetto doveva semplicemente riferire in quale posizione precisa del quadrante si trovava il puntino luminoso nel momento esatto in cui aveva avvertito per la prima volta l’intenzione o la decisione cosciente di muoversi.
I risultati ottenuti lasciarono sbigottita la comunità scientifica e filosofica internazionale:
Nei movimenti spontanei e non pre-pianificati, il Potenziale di Prontezza (RP) iniziava in media a -550 millisecondi prima della contrazione muscolare (e nei soggetti in cui non vi era alcuna preparazione preliminare poteva iniziare anche a -800 o -1000 millisecondi).
La consapevolezza soggettiva di voler compiere il movimento (Tempo W) compariva invece, con estrema regolarità, soltanto a -200 millisecondi prima dell’attivazione del muscolo.
Il verdetto del cronometro neurale era inequivocabile: il cervello avvia il processo di preparazione di un atto volontario circa 350–400 millisecondi prima che la persona diventi cosciente di aver “scelto” di agire. L’iniziativa dell’azione non nasce dunque nella coscienza, ma scaturisce da processi cerebrali totalmente inconsci; la consapevolezza dell’intenzione affiora solo in una fase avanzata del processo, quando l’onda elettrica motoria è già ampiamente in corso.
La pubblicazione degli esperimenti del 1983 scatenò un dibattito globale senza precedenti. Molti filosofi materialisti e neuroscienziati interpretarono i dati di Libet come la prova empirica definitiva che il libero arbitrio fosse un’illusione retrospettiva: se l’inconscio avvia l’azione prima che noi sappiamo di volerla, allora la coscienza non sarebbe altro che uno spettatore passivo che si illude di comandare.
Lo stesso Libet, tuttavia, si oppose con fermezza a questa lettura deterministica estrema, richiamando l’attenzione su un secondo dato fondamentale emerso nei suoi laboratori. Se è vero che l’intenzione cosciente compare a -200 millisecondi dall’azione, e che gli ultimi 50 millisecondi sono occupati dall’invio finale e irreversibile dell’impulso elettrico dalla corteccia motoria primaria attraverso il midollo spinale fino ai muscoli dell’avambraccio, resta comunque una finestra temporale di circa 100–150 millisecondi prima che il movimento venga effettivamente eseguito.
Secondo Libet, in quel decimo e mezzo di secondo risiede lo spazio autentico della libertà e della responsabilità umana: il potere di veto cosciente (spesso definito nella letteratura anglosassone con il gioco di parole “free won’t” anziché “free will”, ovvero “libera non-volontà”). Con una serie di test specifici — in cui i soggetti dovevano prepararsi a muovere il polso a un orario prestabilito sull’oscilloscopio ma bloccare l’azione un istante prima di eseguirla — Libet dimostrò che il Potenziale di Prontezza cresceva normalmente nel cervello, ma si appiattiva e svaniva bruscamente a circa 150–200 millisecondi dall’istante previsto, senza produrre alcuna contrazione muscolare.
La sintesi proposta dallo scienziato americano gettava così una luce inedita sull’architettura della mente:
La volontà cosciente non dà inizio agli atti volontari spontanei; le spinte, i desideri e gli impulsi ad agire “gorgogliano” continuamente dal basso, generati dai circuiti inconsci del cervello.
Alla funzione cosciente spetta tuttavia il ruolo di filtro e supervisore finale: essa può permettere all’impulso inconscio di giungere a compimento trasformandosi in movimento, oppure può porre il veto, bloccando l’impulso e impedendo l’esecuzione dell’atto motorio.
Negli ultimi due decenni della sua vita, per spiegare come l’esperienza soggettiva unitaria e la capacità di veto possano emergere dal tessuto biologico senza ricadere nel dualismo cartesiano, Libet formulò la Teoria dei Campi Mentali Consci (Conscious Mental Field, CMF). Secondo questa ipotesi teorica, proprio come i fenomeni elettromagnetici o gravitazionali emergono dalle proprietà della materia fisica, l’attività complessiva di miliardi di neuroni produrrebbe un “campo mentale” unificato. Questo campo, pur non potendo esistere senza il cervello fisico, possiederebbe proprietà emergenti non riducibili all’analisi delle singole cellule nervose e sarebbe in grado sia di unificare i frammenti percettivi in un’unica esperienza cosciente, sia di esercitare un’influenza causale retroattiva sull’attività neuronale (come accade durante il veto volontario).
Nel 2003, in riconoscimento dell’impatto epocale delle sue ricerche, l’Università di Klagenfurt (in Austria) gli conferì il primo Virtual Nobel Prize in Psychology “per i suoi risultati pionieristici nell’indagine sperimentale della coscienza, dell’avvio dell’azione e del libero arbitrio”. Nel 2004, all’età di ottantotto anni, Libet raccolse il bilancio di oltre quarant’anni di scoperte nel suo celebre libro Mind Time: The Temporal Factor in Consciousness (pubblicato presso Harvard University Press e tradotto in Italia nel 2007 con il titolo Mind Time. Il fattore temporale nella coscienza), un’opera limpida e appassionata divenuta un classico della divulgazione neuroscientifica. Benjamin Libet si è spento serenamente a Davis, in California, il 23 luglio 2007, all’età di novantuno anni.
Comprendere il percorso scientifico di Benjamin Libet offre al lettore di IO PENSO – Il sogno di essere svegli una bussola preziosa per orientarsi nel dialogo tra neuroscienze e filosofia che attraversa le pagine del libro. All’interno del testo (in particolare nel Capitolo 10 e nei riferimenti bibliografici dedicati alle scienze cognitive), gli esperimenti di Libet degli anni Ottanta e il suo volume Mind Time: Il fattore temporale nella coscienza vengono richiamati proprio perché forniscono il riscontro sperimentale di laboratorio a molte delle intuizioni centrali sull’anatomia della mente umana:
La dimostrazione biologica del ritardo percettivo: Il libro sottolinea come tra la rilevazione fisiologica di uno stimolo e la sua percezione psicologica intercorra un inevitabile ritardo temporale misurabile in millisecondi, al punto che, sul piano strettamente neurologico, la nostra presa di coscienza di un evento avviene quando esso è già accaduto, configurandosi come una ricostruzione a posteriori. Gli studi di Libet sull’adeguatezza neuronale e sulla soglia dei 500 millisecondi rappresentano esattamente il fondamento storico e scientifico di questa acquisizione.
Lo smascheramento dell’illusione dell’Io come “autore assoluto”: L’indagine di IO PENSO esplora come gran parte del traffico neurale viaggi dal basso verso l’alto e come l’attività cerebrale che precede una scelta si attivi millisecondi o secondi prima che il soggetto ne divenga consapevole. Gli esperimenti di Libet sul Potenziale di Prontezza mostrano in modo tangibile come il pensiero cosciente non sia l’origine prima di ogni impulso, ma tenda a intervenire su un’onda di attività cerebrale preesistente, costruendo spesso a posteriori una narrazione logica per attribuirsene la paternità.
Dall’automatismo alla presenza consapevole (il potere di supervisione): Se gli impulsi nascono dai substrati inconsci e condizionati del cervello, la scoperta di Libet secondo cui la coscienza conserva una finestra temporale per assecondare l’onda o esercitare un “veto” conferma che l’essere umano non è condannato a rimanere una marionetta dei propri automatismi. Riconoscere questo spazio tra l’innesco inconscio e l’azione finale significa comprendere, anche dal punto di vista neurofisiologico, perché il risveglio dell’attenzione e dell’osservazione consapevole sia la chiave per disinnescare la reattività meccanica e restituire all’agire umano una reale libertà.