IL  CERVELLO  È  PIÙ  GRANDE  DEL  CIELO

Sto leggendo il libro che ha questo titolo, scritto in stile niente affatto accademico o strettamente scientifico, dal Prof. Giulio Maira, un luminare di fama internazionale, uno dei più insigni neurochirurghi Italiani.

Ne riporto alcuni brani, semplici ed istruttivi, sperando di trovare qualche lettore interessato come me a questo affascinante mistero che è il cervello umano.

Diamo i numeri.

Il cervello umano è l’organo più meraviglioso e misterioso dell’universo; è la struttura più complessa dell’intero sistema solare conosciuto.
Per descrivere la composizione di quest’organo, dobbiamo usare cifre da capogiro. Consta di quasi 100 miliardi di neuroni (per la precisione, 86 miliardi, dicono gli esperti che li hanno contati) : è la cosiddetta sostanza grigia, capace di realizzare milioni di miliardi di connessioni. Il neurone è l’unità cellulare che costituisce il tessuto nervoso, il quale concorre alla formazione del sistema nervoso, insieme alle Cellule della neuroglia e al tessuto vascolare. Grazie alle sue peculiari proprietà fisiologiche e chimiche è in grado di ricevere, elaborare e trasmettere impulsi nervosi sia eccitatori che inibitori, nonché di produrre sostanze denominate neurosecreti.
In un cervello umano adulto, vi sono più di 150 mila miliardi di sinapsi (Le sinapsi sono i punti di contatto tra due cellule nervose e servono per propagare gli impulsi nervosi).
Gli assoni, le lunghe fibre di connessione tra le cellule, le superstrade del cervello, costituiscono la sostanza bianca: coprono una lunghezza totale di circa 160.000 Km, più di un terzo della distanza dalla Terra alla Luna, quattro volte la circonferenza della Terra all’Equatore.
Si pensa che il cervello possa eseguire fino a 38 miliardi di operazioni al secondo!
Tutto questo con un consumo di 15 watt l’ora, meno del consumo di una vecchia lampadina a incandescenza. Nessun computer al mondo, almeno finora, è in grado di batterci.
La quantità di sinapsi che sono dentro la nostra testa è incredibile.
Se il numero di neuroni è 10 elevato alla 11, quello delle sinapsi è di 10 elevato alla 16. In ogni istante, in ogni cervello umano, milioni di impulsi elettrici sfrecciano lungo gli assoni fino a 480 Km orari, mentre quantità innumerevoli di sostanze chimiche, i neurotrasmettitori(*), saltano da una cellula all’altra mandando informazioni.
Ogni notte, durante il sonno, le migliaia di miliardi di sinapsi della nostra corteccia si riducono di circa il 20%. Si tratta di una operazione solo apparentemente dissennata: il taglio è indispensabile per evitare che il cervello raggiunga un ingolfamento informativo. Così, invece, la mattina dopo, rimosso quel che è stato ritenuto meno importante, si è pronti a far tesoro di nuove esperienze e ad imparare tante cose nuove.
Come da tutto questo incredibile, apparente caos, come da tuta questa materia grezza possa scaturire un pensiero intelligente, è uno dei misteri più grandi dell’universo.

(*) I neurotrasmettitori presenti nel nostro sistema nervoso e collegati ai circuiti neuronali sono tanti. Ne sono stati scoperti, finora, più di un centinaio.
Ne segnalo solo alcuni:
la dopamina: agisce nella regolazione del movimento e nei meccanismi del piacere;
l’adrenalina (o epinefrina): svolge un’ azione eccitatoria, con effetti sul risveglio e sull’attenzione;
la serotonina: importante per la regolazione dell’umore, dell’impulsività e dei meccanismi del sonno;
l’acetilcolina: il neurotrasmettitore più abbondante nel cervello umano, è mediatore di vie nervose implicate nella trasmissione di segnali motori verso i muscoli scheletrici, nell’attivazione cerebrale e agisce su movimento, memoria, motivazione e sonno;
le endorfine: utili per la sopportazione del dolore, vengono rilasciate durante un esercizio fisico, un’attività sessuale, o quando si prova dolore;
l’ossitocina: oltre ad avere un ruolo importante nel momento del travaglio e dell’allattamento, è considerata l’ormone della fedeltà e dell’amore, importante per la costruzione di legami sentimentali.
Essendo in grado di modulare le informazioni che viaggiano attraverso i miliardi di percorsi cerebrali, queste molecole esercitano un potente  effetto sull’umore, le emozioni, i pensieri e gli stati mentali.
Questo dato permette di fare un aggancio con un argomento di estrema importanza, cioè quello dell’effetto che le droghe e l’alcol hanno sul cervello.
Se consideriamo, infatti, che le droghe, essendo sostanze chimiche, agiscono proprio legandosi ai recettori dei neurotrasmettitori e alterando il corretto funzionamento della trasmissione delle informazioni, che di conseguenza vengono distorte, capiamo quanto il loro uso possa modificare il normale funzionamento del cervello.

Nel corso della sua lunga evoluzione, il cervello umano ha sviluppato una capacità straordinaria ed affascinante, quella di “inglobare la sua storia”, di custodire, quasi fosse un museo, i resti di tutte le fasi di una evoluzione avvenuta nel corso di milioni di anni e che, come ultimo atto, ha visto lo sviluppo della corteccia cerebrale che ha avvolto, anteriormente ed all’esterno, le strutture nervose preesistenti.

Questo percorso evolutivo ha plasmato un organo che, invece di trasformarsi in qualcosa di differente da quello che era, si è ampliato sviluppando nuove e più complesse funzioni, senza perdere quelle di cui già disponeva.
Nella configurazione attuale del nostro cervello possiamo quindi riconoscere sia le strutture più antiche, altamente specializzate in funzioni vitali e nell’elaborazione di emozioni, sia quelle più recenti, capaci di complesse operazioni intellettive.

La cosa affascinante è che, nello sviluppo del cervello di ognuno di noi, dall’embrione all’età adulta, grosso modo viene seguito lo stesso percorso: il cervello si sviluppa allargandosi e proiettandosi in avanti, ripercorrendo, in un brevissimo tempo, gli stadi succedutisi in millenni di lenti e continui cambiamenti. Anche dopo la nascita, il lento completamento del cervello inizia da quello più antico e, solo alla fine, la corteccia, il cervello più recente, raggiunge la sua maturità.

Ripercorrendo le diverse tappe dell’evoluzione, possiamo schematicamente dividere il cervello in tre parti.
La prima, risalente a circa 500 milioni di anni fa, è costituita dalle strutture più antiche ed è, in pratica, identica a quella dei rettili.
Si trova nella parte posteriore e centrale del cervello e comprende il tronco dell’encefalo, il cervelletto e i nuclei della base. In essa troviamo le strutture che permettono al cuore di batter e ci consentono di respirare, quelle che regolano i nostri stati di veglia e di sonno, che percepiscono gli sbalzi di temperatura e il senso della fame, che ci permettono di muoverci in modo coordinato.

In altri termini, queste strutture antiche controllano funzioni necessarie per la sopravvivenza e lo fanno senza mai fermarsi, ma in modalità completamente automatica; nessuno di noi si pone il problema di dover respirare o di modificare il battito del proprio cuore. Nel progredire dell’evoluzione da rettili a mammiferi, il cervello è diventato più complesso ed ha sviluppato strutture completamente nuove, quali il sistema limbico, sviluppatosi tra 200 e 300 milioni di anni fa al centro del cervello e sopra le strutture più antiche, quasi ad avvolgerle. Questa parte del cervello contiene le aree deputate all’elaborazione delle emozioni e al controllo dei comportamenti. Per gli animali che vivono in gruppi sociali, come le scimmie, svolge un ruolo importantissimo.

Le aree più importanti che lo costituiscono sono:
l’ippocampo, porta d’ingresso della memoria;
l’amigdala, il luogo in cui nascono le emozioni;
il talamo, una sorta di stazione di ritrasmissione, che raccoglie i segnali degli organi dei sensi e li spedisce alle varie regioni della corteccia;
l’ipotalamo, regolatore della temperatura corporea, del ritmo sonno-veglia, della fame, della sete e di alcuni aspetti della riproduzione e del piacere.
Tutte queste strutture costituiscono il cervello emotivo e si attivano per evitare situazioni sgradevoli (minacce, pericoli,eventi che ci incutono paura) o per cercare e perseguire emozioni piacevoli (nutrirsi, stare con persone che ci fanno sentire sicuri, che ci dimostrano affetto, che ci piacciono).

La terza e più recente regione del cervello umano, quella razionale che controlla i comportamenti più evoluti è la corteccia cerebrale, la neocortex, lo strato più esterno dell’encefalo, comparso circa 100.000 anni fa.
L’area più coinvolta in questa evoluzione è la corteccia prefrontale, la parte più razionale del nostro cervello. Negli uomini, la neocortex, nonostante sia sottile quanto un fazzoletto, è particolarmente sviluppata: corrisponde all’80 per cento circa della massa cerebrale ed è assai convoluta e ripiegata su se stessa.
Queste pieghe rappresentano la soluzione ad un problema evolutivo: come disporre all’interno della scatola cranica, in modo poco ingombrante, i quasi 2 metri quadrati che misura la corteccia una volta spiegata. Piegandola e ripiegandola, creando i solchi e le fessure, che a loro volta costituiscono le circonvoluzioni e i lobi, la natura ha fatto sì che il cranio potesse contenerla.

In questo modo, la natura, nel corso di una lunga e lenta evoluzione, ha salvato le strutture antiche ed ha acquisito nuovi dispositivi senza sconvolgere quelli precedenti. Ha, innanzitutto, assicurato la sopravvivenza dell’individuo, difficile nel suo habitat primordiale; ha poi sviluppato le emozioni per dare una connotazione positiva ad azioni essenziali per la sopravvivenza, quali soddisfare la fame, la sete, la riproduzione sessuale; alla fine, e al vertice del processo di evoluzione e maturazione, ha creato le funzioni razionali superiori, quelle che distinguono gli esseri umani dagli altri animali e ci permettono di avere coscienza di noi stessi, di comunicare, di ragionare, di metterci nei panni degli altri o di prendere decisioni basate sul pensiero più logico o intuitivo.

Pur essendo tutte e tre queste parti strettamente collegate da un’intricata rete di autostrade neuronali, vi sono differenze importanti nel loro modo di interagire. La parte di cervello più antico, quella del cervelletto e del tronco cerebrale, nel suo funzionamento è autonoma e, benché le sue funzioni siano vitali, solitamente non si ha consapevolezza del suo operare. Le altre due parti, quella emotiva e quella razionale, invece, interagiscono continuamente in un modo di rilevante importanza per l’evoluzione della specie umana.
Viene da domandarsi se quello che vediamo adesso sia il risultato finale, definitivo, dell’encefalo, o se, anche noi, non rappresentiamo che una tappa intermedia nell’evoluzione del genere umano, alla quale seguirà un’ulteriore evoluzione del cervello con l’acquisizione di capacità oggi impensabili, tali da permetterci di entrare in quel mondo misterioso che oggi non conosciamo, di fare luce  in quella oscurità che avvolge ciò che ancora non sappiamo.
Certamente il cervello si evolve ed è logico pensare che si evolverà ancora.
Tuttavia, come sarà il cervello dei secoli futuri, oggi non ci è dato saperlo.

IL  CERVELLO  È PIÙ  GRANDE  DEL  CIELO       (continua)

“…il cervello è misterioso, straordinario e complesso come l’universo che ci circonda, da esso proviene tutto ciò che ci caratterizza come esseri umani.
Da tutti i neuroni, le fibre che li connettono e le sinapsi che, con i neurotrasmettitori, ne permettono il funzionamento, dipende la qualità della vita dell’individuo, quella che ognuno di noi percepisce e che si identifica nell’esperienza della bellezza e nei momenti di felicità che la vita ci concede.

Molte sono le aree cerebrali che possono essere coinvolte nel perseguimento di questo obiettivo, ma voglio segnalare alcune strutture che ritengo essenziali.
Si tratta di un neurotrasmettitore, la dopamina, e di tre aree cerebrali, il sistema limbico. la corteccia prefrontale, e un gruppo di neuroni chiamati neuroni specchio, che ci permettono di percepire come propri il movimento e gli stati emozionali provenienti dall’esterno.

La dopamina è il messaggero più importante tra quelli in gioco nei processi emozionali del piacere e della ricompensa; è detta il mediatore chimico del piacere. Tutte le volte che compiamo un’azione che ci dà piacere,quando c’innamoriamo, quando vinciamo una competizione sportiva, quando leggiamo un libro che ci appassiona, quando qualcosa ci rende felici, quando riusciamo ad esprimere la nostra creatività o quando, semplicemente, vediamo una cosa bella, si attiva un meccanismo che porta alla produzione di dopamina e al desiderio di ripetere quell’esperienza che ci ha dato piacere.

Grazie a questo meccanismo, sfruttando la dopamina, la natura ci fa percepire come piacevoli alcuni comportamenti essenziali per la sopravvivenza, quali il mangiare, il bere il riprodursi, e ci fa desiderare di ripeterli. La natura, in altre parole, ha fatto in modo di farci piacere attività che sono fondamentali per la nostra vita e per la riproduzione della specie, attività che sono proprie di tutti gli esseri animali. Immaginiamo cosa sarebbe successo se non ci desse piacere mangiare o bere, o se ci procurasse disgusto avere un’attività sessuale, l’umanità si sarebbe certamente già estinta!

In questo meccanismo di piacere e desiderio, entra prepotentemente un circuito cerebrale primordiale, che è parte del cervello più antico, risalente com’è a milioni di anni addietro, nella storia evolutiva dell’uomo.
È il sistema limbico, deputato al controllo delle emozioni e degli istinti e ancora molto importante per la sopravvivenza umana. Le emozioni sono meccanismi biologici istintivi che ravvivano le nostre esistenze e ci aiutano nei compiti fondamentali della vita: cercare il piacere ed evitare il dolore. Sono quelle che ci spingono a fare la guerra, ma anche l’amore.

In pratica, tutte le volte che sperimentiamo qualcosa di piacevole, si attiva il meccanismo che porta alla produzione di dopamina, e questa va ad accumularsi soprattutto in una piccola area del sistema limbico, il nucleo accumbens, detta il centro del piacere più istintivo. Quando questo nucleo viene coinvolto, i suoi neuroni dopaminergici attivano altre due strutture del sistema limbico che sono l’amigdala, deputata all’elaborazione delle nostre  emozioni, e l’ippocampo, sede della memoria, area in cui si formano i ricordi.

L’amigdala (in greco antico significa mandorla, ha infatti questa forma) è la parte del cervello che colora la nostra vita. Da lì partono le sensazioni che proviamo quando ci alteriamo per rabbia, per gelosia, per paura o, anche, per amore; oppure quando ci divertiamo, ridiamo o piangiamo. L’amigdala è fortemente connessa all’ippocampo. Tutto quello che colpisce emotivamente l’amigdala viene trasmesso con forza all‘ippocampo e fissato nelle aree della memoria.  In questo modo, si fissa nel ricordo l’esperienza piacevole che la dopamina ha segnalato. Noi memorizziamo meglio tutto ciò che ci emoziona. Basti pensare al film della nostra vita, fatto di avvenimenti, persone, cose che sono rimaste incise nella memoria a lungo termine per la forza che hanno avuto di emozionarci.

Negli animali, questo meccanismo è sufficiente per spingere a ripetere l’esperienza che ha procurato piacere. In noi uomini, che non possiamo lasciare i comportamenti solamente all’istinto, al cervello primordiale, in questo gioco tra piacere e desiderio, tra dopamina e sistema limbico, interviene prepotentemente anche la corteccia prefrontale, sede del raziocinio, del controllo dei comportamenti e dei processi decisionali; il direttore d’orchestra del nostro cervello, quello che caratterizza l’essere umano, rispetto agli altri animali.

La corteccia prefrontale è coinvolta in tutte le operazioni associate all’intelligenza ed è la sede dell’elaborazione della maggior parte del pensiero razionale. Il grande neuropsicologo russo Luria, la definiva “l’organo della civilizzazione”, deputata a controllare le funzioni delle strutture soggiacenti, più antiche, per far sì che la ragione vinca sull’irragionevolezza. Con il coinvolgimento della corteccia prefrontale, oltre che fissare nella memoria il ricordo dell’esperienza piacevole, dell’emozione provata, si dà alla stessa una rappresentazione cognitiva che, se positiva, spinge la nostra mente (e non solo il nostro istinto) a ripetere quell’esperienza.

In questo modo, si ripete il gioco che ha caratterizzato l’evoluzione della specie umana, un gioco fondamentale tra cervello antico (o cervello emotivo) e cervello recente (o cervello razionale) : senza la pressione del sistema limbico e dell’emotività, senza la passione, insomma, la parte nobile del cervello non avrebbe quelle spinte ad agire, ad inventare, non avrebbe, in sostanza, la creatività che ha permesso all’uomo di realizzare tutte le opere che conosciamo.
“Tu chiamale, se vuoi, emozioni!” fa cantare Mogol a Battisti, scrivendo, in una frase, il senso della vita di ognuno di noi.

Con la corteccia cerebrale, insomma, si pensa, si ricorda,, si parla; ma sono le aree più antiche, quelle delle emozioni, che ci danno il batticuore e rendono viva la nostra esistenza.
E in questo, sta un’altra grande differenza tra l’uomo e il computer: nessun computer è in grado di provare emozioni, nessuno scienziato, finora, è stato in grado di dotare un computer di un’amigdala.