Il Cervello e i suoi meccanismi

In queste poche righe, vorrei continuare il viaggio iniziato nella scorsa puntata di Radiobaldanza, attraverso il “pianeta uomo”: intendo farlo parlando del cervello. Il cervello dei vertebrati, e più specificatamente quello umano, è forse la “macchina” più complessa che esista sulla Terra; per quanto ci si possa sforzare infatti, è impossibile trovare qualcosa che abbia un grado di organizzazione e strutturazione funzionale anche solo lontanamente paragonabili ad esso.

Il cervello umano, pesa all’incirca 1300-1500 grammi ed è quindi piuttosto “denso” se si pensa che le sue dimensioni in proporzione al resto del corpo sono piuttosto limitate. Esso è il frutto di successive evoluzioni durate millenni che lo hanno portato al suo stato attuale. Se lo si analizza un po’ più nel dettaglio, si nota che nel cervello sono ben distinguibili alcune strutture principali.La prima, la più primitiva, comprende il cervelletto e le parti del midollo spinale che si allungano nel cervello: essa è specializzata nel controllo delle funzioni involontarie del nostro organismo (respirazione, battito cardiaco…). Davanti al cervelletto, troviamo poi il cosiddetto sistema limbico che contiene strutture come talamo, ipotalamo, ipofisi e ippocampo da cui provengono sensazioni come fame, sete o desiderio sessuale. Infine, vi è la corteccia, che è la parte piu’ moderna: comprende due emisferi, destro e sinistro, ed è solcata da una serie di fenditure che consentono di distinguere alcune zone funzionali dette lobi, il lobo temporale (udito ed equilibrio), il lobo frontale (movimenti volontari), il lobo parietale (sensibilità tattile e gusto) e il lobo occipitale (visione).

Se aumentiamo un po’ di più il potere di ingrandimento del microsopio virtuale che stiamo utilizzando, possiamo vedere nel dettaglio i mattoni di cui è costituito il cervello stesso: le cellule nervose o neuroni. Il cervello di un individuo comprende circa 100 miliardi di neuroni, essi si formano durante lo sviluppo del feto nel ventre materno nel corso di una fase di sviluppo cellulare che dura fino a 15-30 giorni prima del parto e che si potrebbe dire “frenetica” visto che l’organismo produce non meno di 250 mila neuroni al minuto. Al termine di questa fase ne inizia una successiva nella quale i neuroni non si moltiplicano più e si iniziano invece a stabilire le interconnessioni tra di essi che consentono poi l’effettivo svolgimento di tutte le attività cerebrali dell’organismo. In questo processo di formazione delle connessioni, le cellule che falliscono e che quindi rimangono isolate dalle altre, muoiono; tale moria inizia appunto 15-30 giorni prima della nascita del feto e infatti, al momento del parto, rimangono ancora vivi circa la metà dei neuroni totali formatisi inizialmente. Tale moria accelera notevolmente verso i 30-40 anni quando inizia una fase in cui i neuroni iniziano a morire con un ritmo di 100 mila al giorno (circa uno al secondo), senza tuttavia pregiudicare le attività cerebrali acquisite, che sono garantite dal continuo riformarsi di nuove interconnessioni cerebrali tra le cellule nervose rimaste.

Vediamo allora come funziona il cervello. Le cellule nervose sono molto specifiche e comprendono due strutture principali: i dendriti e l’assone, che si sviluppano entrambi attorno al corpo centrale. Potete immaginare il neurone come una sorta di albero: i dendriti sono come i rami dell’albero, numerosi e corti, mentre l’assone è come il tronco, lungo e più robusto. Dendriti e assone hanno ruoli diversi: i primi ricevono gli stimoli in ingresso dai neuroni vicini attraverso zone di contatto chiamate sinapsi, il secondo trasmette l’informazione in uscita ai dendriti delle altre cellule. L’informazione o stimolo è di tipo elettro-chimico: è un impulso elettrico all’interno della singola cellula, e si trasmette da una cellula a quelle vicine tramite specifiche sostanze chimiche per poi, una volta ricevuta da queste, essere nuovamente riconvertita in un impulso elettrico interno a ciascuna. Attraverso questo percorso elettro-chimico l’informazione viaggia dai recettori sensoriali (ad esempio tatto, gusto, vista udito…) fino al cervello che la elabora e la interpreta.

Affascinante a tal proposito è il meccanismo con il quale si formano i ricordi . Cercherò di spiegarlo ricorrendo ad un esempio. Supponete di raccogliere un fiore in mezzo ad un campo, nel quale potete anche sentire il canto degli uccelli. Tutti gli stimoli che ricevete dal mondo esterno, si propagano sotto forma di impulsi elettro-chimici dalle terminazioni nervose al cervello, lungo il loro tragitto “scavano” un percorso specifico attraverso le sinapsi, ossia le sopraccitate interconnessioni tra neuroni. Questo percorso rimane per così dire “fissato” nel nostro cervello costituendo quello che chiamiamo ricordo. Ogni volta che qualcosa stimola questo stesso “percorso”, di fatto, una serie di impulsi lo riattraversa e ci permette di richiamarlo nella nostra immaginazione: tant’è che è possibile, nel nostro esempio, prendendo un fiore identico a quello raccolto nel campo, ma finto, riuscire a rievocarne il profumo o i suoni che abbiamo udito mentre abbiamo vissuto la prima esperienza. A questo punto, si possono immaginare due principali meccanismi di apprendimento nell’uomo. Il primo consiste nel continuare a “ripetere” un’esperienza in modo che il “percorso” che abbiamo scavato si assesti per bene, un po’ come accade ad un sentiero di montagna quando viene continuamente utilizzato e su di esso non cresce più erba: il limite di questo tipo di apprendimento è legato al fatto che per rievocare il ricordo, dobbiamo riprendere il “percorso” mentale dal principio; iniziare a metà è difficile, e infatti se ci pensate è più facile recitare una poesia che si conosce a memoria se la si inizia dal principio piuttosto che ricordandola da metà.

Il secondo meccanismo è invece quello di “scavare nuovi percorsi” ma utilizzando delle scorciatoie, ossia appoggiandosi a ricordi già fissati nella nostra mente. Per esempio, se volete ricordare un numero lungo, provate a scomporlo in numeri più piccoli che per voi hanno un significato noto: volendo ricordare 191518, potreste associarlo alla I Guerra Mondiale che fu combattuta nel periodo1915-18, sarà molto più facile.

Prima di concludere, volevo darvi qualche notizia relativa alle differenze tra il cervello maschile e femminile, spesso motivo di divertenti diatribe. Effettivamente il cervello maschile è più voluminoso, ma solo perché avendo l’uomo una maggior massa muscolare abbisogna anche di una maggiore massa cerebrale per il relativo controllo. Per quanto riguarda l’estensione della massa associata alle funzioni cognitive tuttavia, i cervelli maschile e femminile si equivalgono. La vera differenza tra uomo e donna, risiede invece nel modo di usare il cervello: l’uomo tende ad utilizzare soprattutto l’emisfero destro che è depositario delle cognizioni logiche-spaziali-geometriche, la donna utilizza di più la metà sinistra del cervello sede dell’espressione di linguaggio e del ragionamento simbolico. Ne deriva che l’uomo ha un maggiore senso dell’orientamento e tende ad eccellere in ciò che è logico e matematico, le donne invece hanno una maggior capacità di linguaggio e una più spiccata abilità manuale. Nelle donne inoltre, i due emisferi sono più “simili” e comunicano maggiormente tra loro, questo ha due principali conseguenze: le donne, sono in grado di svolgere più compiti contemporaneamente, cosa che invece riesce pittosto difficile agli uomini, e in caso di lesioni cerebrali hanno maggiori capacità di recupero proprio perché ciascuna metà del cervello è in grado di svolgere tutti i compiti e non solo quelli specificatamente propri.

Per concludere, volevo fare una riflessione. In queste poche righe ho voluto presentare, senza nessuna pretesa di completezza, quelle che sono la struttura e le caratteristiche del cervello umano. Posto che gli studi a riguardo sono ancora molto lontani dal potersi considerare conclusi, il cervello umano è forse il sistema meno conosciuto in assoluto, abbiamo comunque potuto capire quelli che sono i principali meccanismi di funzionamento del cervello e abbiamo visto che in fondo i nostri pensieri e i nostri ricordi si riducono ad impulsi elettro-chimici che viaggiano all’interno delle cellule nervose o neuroni. Ma è proprio tutto qui? Io credo e voglio credere di no, perché se adesso in questo momento il nostro cervello ci permette di fare ciò che stiamo facendo, di emozionarci, di provare qualcosa, beh, non posso pensare che sia solo per via di un impulso elettro-chimico che viaggia anonimo all’interno delle cellule nervose e che trascende ciò che abbiamo di più prezioso… L’Anima…