Gli animali posizionati in basso nella scala evolutiva, come spugne, celenterati (idre, meduse) e alcuni platelminti, possiedono sistemi nervosi primitivi con poche cellule nervose (gangli diffusi o reti nervose, non veri cervelli), già completamente differenziate e cablate alla nascita, senza plasticità sinaptica significativa dalle esperienze. Questi organismi hanno un numero esiguo di neuroni (es. idra: circa 6.000, cablati in circuiti fissi), interconnessi da sinapsi immutabili che mediano risposte stereotipate a stimoli specifici, senza neocorteccia e possibilità di apprendimento associativo.
Le connessioni, formate durante lo sviluppo embrionale, non si modificano dopo la nascita: un neurone eccitatorio attiva sempre lo stesso arco riflesso, limitando l’adattabilità ad ambienti stabili.
Rispondere sempre allo stesso modo a stimoli variabili genera disadattamento. Ad esempio, un verme planario ritrae i cirri a ogni tocco, anche se questo è innocuo, perdendo l’efficienza energetica; la medusa contrae il corpo alle vibrazioni, quindi diventa inefficiente in correnti mutevoli. Mancando la plasticità sinaptica, non possono evolvere strategie, perché gli input sensoriali producono degli output fissi, escludendo l’esplorazione o la memoria episodica.
Questi animali occupano habitat omogenei e prevedibili, quindi nicchie ecologiche ristrette: le spugne su dei fondali filtranti stabili; le idre in acque calme con prede fisse; i nematodi in suolo umido microbico…
L’incapacità di evadere dalla loro inflessibilità comportamentale li condanna alla vulnerabilità, rispetto ai cambiamenti climatici o a predatori innovativi, che causano estinzioni locali. I vertebrati superiori, invece, hanno una neocorteccia plastica e possono colonizzare nicchie dinamiche.
Evolutivamente, la plasticità neurale dai rettili ai mammiferi ha espanso gli ecosistemi di adattamento, perché correlata a un’encefalizzazione crescente.
