CogLinks: Un Modello Cerebrale Rivoluzionario per la Psichiatria Algoritmica

Un team di ricercatori dell'Università di Tufts, lavorando in stretta sinergia con i colleghi dell'Università della Ruhr di Bochum (Germania), ha messo a punto un modello computazionale all'avanguardia denominato CogLinks. Questo strumento innovativo, che può essere efficacemente paragonato a un "simulatore di volo" per i circuiti neurali, offre agli scienziati la capacità di esaminare minuziosamente il processo decisionale e le dinamiche di correzione del comportamento cerebrale in risposta a mutamenti delle condizioni ambientali esterne. La ricerca, pubblicata il 16 ottobre 2025 sulla prestigiosa rivista «Nature Communications», illustra in dettaglio come CogLinks sia in grado di replicare funzioni cognitive fondamentali, quali l'apprendimento rapido, la rettifica degli errori e l'adattamento dinamico all'interno delle complesse reti neurali.

A differenza di numerosi sistemi di intelligenza artificiale, che spesso operano come una "scatola nera" impenetrabile, rendendo difficile l'interpretazione dei risultati, CogLinks si distingue per essere un modello profondamente e rigorosamente biologicamente fondato. Esso riproduce fedelmente l'architettura e le interconnessioni dei neuroni reali, offrendo una trasparenza senza precedenti. Il modello non solo riesce a eseguire con successo compiti cognitivi complessi, ma è anche in grado di mostrare i momenti precisi in cui questi processi subiscono un malfunzionamento o un errore. Questa capacità di simulare la disfunzione è cruciale per la comprensione profonda della natura dei disturbi mentali. Tale trasparenza offre la possibilità di decifrare con precisione come il cervello arrivi a "emettere un giudizio" in contesti ambigui o incerti, meccanismo che costituisce il fondamento del comportamento flessibile e della capacità di operare una scelta consapevole.

Per convalidare l'efficacia e l'aderenza biologica del modello, sono stati eseguiti esperimenti che hanno coinvolto volontari sottoposti a risonanza magnetica funzionale (fMRI). Ai partecipanti è stato richiesto di completare un compito che imponeva un repentino cambio di strategia in seguito a una modifica improvvisa delle regole operative. I dati raccolti dalla fMRI hanno fornito una conferma inequivocabile delle previsioni elaborate da CogLinks: il talamo mediodorsale (una sezione specifica del tubercolo visivo) funge da vero e proprio "centro di controllo" o "interruttore principale". Esso orchestra la pianificazione flessibile, gestita dalla corteccia prefrontale, e le abitudini automatiche, che sono invece sotto lo stretto controllo dello striato.

Il gruppo di ricerca, guidato dal Professor Michael Halassa, docente di neuroscienze presso l'Università di Tufts, considera questo lavoro come l'apertura di una nuova e promettente era: quella della "psichiatria algoritmica". Questo ambito emergente si propone di sfruttare le simulazioni computazionali avanzate per mappare con precisione le cause biologiche profonde dei disturbi psichici, mirando allo sviluppo di interventi terapeutici estremamente mirati e personalizzati. Il Professor Halassa ha sottolineato che l'obiettivo primario è l'armonizzazione e l'integrazione di biologia, calcolo e pratica clinica per ottenere una rappresentazione più fedele e completa della mente umana. Egli ha affermato con chiarezza: «Se riusciamo a comprendere in che modo il cervello si discosta dalla norma, possiamo imparare a ricalibrarlo».

La Dottoressa Mien Braeeba Wang, autrice principale dello studio e dottoranda presso il MIT nel laboratorio del Professor Halassa, ha evidenziato come l'applicazione di CogLinks possa essere fondamentale per comprendere i meccanismi patologici. In particolare, il modello aiuta a spiegare in che modo le mutazioni genetiche legate alla schizofrenia, che tipicamente interessano i recettori distribuiti in tutto il cervello, compromettano l'organizzazione ottimale delle informazioni essenziali per il pensiero flessibile. Questa rivelazione non solo identifica un meccanismo osservabile e dettagliato per analizzare la flessibilità cognitiva e le sue disfunzioni, ma apre di fatto la strada a un approccio radicalmente più personalizzato e mirato nell'assistenza psichiatrica, spostando l'attenzione dalla diagnosi sintomatica alla disfunzione neurale specifica.