I neuroni

La scoperta del neurone. Era il 1873 quando unainserviente di laboratoriobuttò per sbaglionella spazzatura un pezzodi cervello destinato aessere sezionato estudiato. Qualche oraprima, nella stessaspazzatura, loscienziato italianoCamillo Golgiaveva buttatodel nitratod’argento. Ilmattino dopo,recuperato ilpezzo di cervello,Golgi notò che iltessuto nervosoaveva assorbito ilcolorante allaperfezione, con ineuroni benvisibili in nero. Così Golgiscoprì unmetodo dicolorazione deltessuto nervoso(ancor oggi in uso)che gli permise di identificareper primo il neurone.Fece però un errorequando affermò che ineuroni formavano unarete continua di fibre. Inseguito lo spagnoloSantiago Ramón yCajal accertò cheogni neuronerappresentaun’unitàanatomicadistinta e che tradue neuroni c’èsempre un varco.
I due scienziati nel 1906 condivisero il Nobel per la scoperta del neurone.

IL NEURONE: LA CELLULA-BASE. Ma veniamo ai mattoni del cervello, i neuroni: cellule specializzate nel raccogliere, elaborare e trasferire impulsi nervosi. Dal loro corpo cellulare si diramano vari rametti, i dendriti, e un ramo più grosso, l’assone. I primi ricevono i segnali in arrivo, il secondo conduce i messaggi in uscita. Grazie a dendriti e assoni, il numero totale delle connessioni che i neuroni di un cervello umano riescono a stabilire supera il numero di tutti i corpi celesti presenti nell’universo.

L’esistenza di queste connessioni, o sinapsi, fu scoperta alla fine del XIX secolo dal fisiologo inglese Charles Scott Sherrington, anche se non si tratta di connessioni fisiche perché tra due neuroni si interpone sempre una microscopica fessura. Per superare questo varco, i segnali cambiano faccia: da elettrici, diventano chimici. La terminazione dell’assone rilascia sostanze, dette neurotrasmettitori, che sono raccolte dagli appositi recettori presenti sulla membrana della cellula-obiettivo.

Catturato il neurotrasmettitore, il messaggio chimico viene riconvertito in impulso elettrico. Per rendere il viaggio più veloce, sull’assone l’impulso procede a balzi. L’assone, infatti, è ricoperto da un materiale isolante chiamato “guaina mielinica”, che però lascia scoperti alcuni punti: i nodi di Ranvier. E “saltando” da un nodo all’altro, l’impulso raggiunge i 400 km/h.

I MESSAGGI CHIMICI. I neurotrasmettitori sono come parole di un linguaggio limitato ma molto complesso, composto da appena una cinquantina di vocaboli, ma capaci di fornire istruzioni dettagliate. Purtroppo non esiste ancora un vocabolario per tradurre i messaggi chimici, ma possiamo almeno raggruppare i neurotrasmettitori in due gruppi distinti: quelli ad azione rapida e quelli ad azione lenta.

Tra i primi troviamo molecole come l’acetilcolina, l’adrenalina, la noradrenalina, la dopamina, la serotonina: molecole di piccole dimensioni, che hanno il compito di provocare risposte immediate, dalla percezione di un profumo alla reazione (per esempio, un sorriso).

Del secondo gruppo fanno parte i “neuropeptidi” (i più noti sono la somatostatina e le betaendorfine): grosse molecole, lente ad agire ma capaci di indurre modifiche durevoli. Danno per esempio forma alle sinapsi, ma possono anche ridurre i recettori per un certo neurotrasmettitore, rendendo così i neuroni “sordi” a certi comandi.

La struttura del neurone. Un neurone, rivestito dalla guaina mielinica (fatta di cellule di Schwann e oligodendrociti). Il segnale va dai dendriti all’assone ed esce dalle sinapsi.

I ricordi? Sono percorsi “facilitati”. Abbiamo già visto che due neuroni, per comunicare, si scambiano sostanze chimiche che li inducono a generare particolari impulsi elettrici. Immaginate di ripetere questo processo milioni, miliardi di volte e avrete descritto, pur se in maniera semplificata, il trasferimento di un’informazione (visiva, acustica…) all’interno di un circuito neuronale del cervello umano. Ma questo che relazione ha con i processi di apprendimento, memorizzazione e ricordo?

Vediamo un caso semplice. Immaginiamo per esempio di cogliere un fiore mai visto prima e caratterizzato da un profumo piacevolissimo. Questo tipo di informazione viaggerà dalla mucosa olfattiva (la parte interna del naso che “sente” gli odori), lungo il nervo olfattivo, fino alla parte della corteccia cerebrale organizzata per analizzare e comprendere i profumi. Nel fare ciò, l’informazione attraverserà un numero enorme di sinapsi creando l’equivalente di un “sentiero” neuronale. Al ripetersi dell’esperienza, l’informazione viaggerà nuovamente lungo lo stesso percorso rinforzandolo ancora di più, proprio come il passaggio di molte persone in un bosco crea un autentico sentiero.

MEMORIE ACCOPPIATE. Questo processo, chiamato “facilitazione”, è, con tutta probabilità, la base fisica dei processi di apprendimento e memorizzazione: quando un’informazione è passata un gran numero di volte attraverso la medesima sequenza di sinapsi, le sinapsi stesse sono così “facilitate” che anche segnali o impulsi diversi, ma attinenti (per esempio il nome del fiore che ha un certo profumo) generano una trasmissione di impulsi nella stessa sequenza di sinapsi. Ciò determina nel soggetto la percezione dell’esperienza fatta in precedenza numerosissime volte, e cioè il sentire quel piacevole profumo anche se il profumo non viene in realtà “sentito”. Ecco generato il ricordo.

Lo stesso accade quando si cerca di memorizzare un nuovo numero telefonico o un nuovo numero del Bancomat: occorrerà ricomporlo più volte prima di fissarlo nella memoria. A meno che non si usino strategie di memorizzazione che legano il nuovo numero a percorsi già formati… sarebbe facile per esempio ricordare un numero come 191518 collegandolo al concetto “Prima guerra mondiale” (cominciata nel 1915 e finita nel 1918).

Se la corteccia cerebrale si potesse“stendere”, ecco che superficie avrebbe: 2.200 cm quadrati di pellicola sottile 2 millimetri.

Questo meccanismo spiega anche un altro piccolo mistero: perché mai, quando abbiamo imparato una canzone o una poesia, è così difficile recitarla partendo dalla seconda strofa e non dallinizio? Proprio perché l’intera memorizzazione fa parte di un percorso “facilitato”: solo imboccandolo dall’inizio si riesce a ripercorrerlo senza difficoltà.

Ovviamente il processo dell’apprendimento è molto più complesso.

SINAPSI IN COSTRUZIONE. Una cosa però è certa: alla base della memoria c’è la plasticità neuronale. Con queste parole si definisce l’abilità del cervello di plasmare se stesso attraverso il continuo rimodellamento delle sinapsi vecchie e la creazione di sinapsi nuove. Il cervello è infatti in costante rimodellamento, ed è proprio per questo che si deve mantenerlo sempre in esercizio per garantirne l’efficienza.

Certo, è legittimo pensare che l’apprendimento sia qualcosa di più della ristrutturazione di un certo numero di sinapsi… ma esiste una prova concreta che senza la plasticità neuronale non saremmo più capaci di apprendere. E nemmeno di imparare a memoria la “Vispa Teresa”.

Innanzitutto, una premessa: per essere “plastico”, il cervello deve poter fabbricare rapidamente nuove proteine. La semplice espulsione del neurotrasmettitore dall’estremità dell’assone richiede la presenza di proteine: il loro compito, in questo caso, è quello di spingere le vescicole piene di neurotrasmettitori in prossimità della membrana pre-sinaptica. Altre proteine hanno una funzione simile a quella delle gru nelle costruzioni edilizie: spostano i dendriti e gli assoni in nuove posizioni, dove possono connettersi con altre cellule prima fuori portata. Ebbene, è stato notato che l’uso di farmaci capaci di bloccare la sintesi proteica blocca anche apprendimento e memorizzazione. Il cervello, insomma, non impara se non modificandosi.

Tutto in otto mesi.

Durante la vita fetale, l’organismo produce non meno di 250 mila neuroni al minuto. Ma 15-30 giorni prima della nascita, la produzione si blocca e per il cervello comincia una seconda fase che durerà per tutta la vita: la creazione di connessioni tra le cellule.

In questo processo, le cellule che falliscono le connessioni vengono eliminate, tanto che al momento della nascita sono già dimezzate. La moria diviene imponente dai 30-40 anni quando, senza che l’organismo le sostituisca (la rigenerazione di neuroni è stata realizzata solo in laboratorio), le cellule cerebrali cominciano a morire al ritmo di 100 mila al giorno, circa 1 al secondo. Per fortuna non c’è un corrispondente declino mentale: la capacità di creare nuove connessioni preserva infatti le facoltà mentali acquisite.

Articolo tratto da: www.focus.it

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Il cervello: com’è fatto

L’encefalo umano è costituito dal cervello, dal tronco encefalico (le cui parti sono mesencefalo, ponte e bulbo) e dal cervelletto. Il cervello è diviso in telencefalo e diencefalo; la parte che comunemente si associa al cervello è quella più grande: il telencefalo, che ha forma ovoidale, con l’asse maggiore orientato in senso anteroposteriore, ed è suddiviso in due formazioni giustapposte e quasi identiche, denominate emisferi; l’emisfero destro controlla i movimenti e riceve le sensazioni del lato sinistro del corpo, mentre l’emisfero sinistro controlla i movimenti e riceve le sensazioni del lato destro del corpo. I due emisferi destro e sinistro, presentano altre significative differenze funzionali. Mentre la funzione di organizzare il linguaggio è un aspetto caratterizzante dell’emisfero sinistro, l’emisfero destro ha invece la capacità di percepire in modo globale un quadro, una mappa o un insieme di immagini, cogliendo i rapporti presenti tra gli elementi che li compongono. Il ruolo dominante dell’emisfero sinistro nei processi linguistici, sia scritti che orali, potrebbe erroneamente far pensare che questa zona abbia funzioni più importanti o “elevate” rispetto all’emisfero destro: numerosi studi hanno dimostrato invece come i due emisferi cerebrali sono entrambi molto importanti e presentino differenti specializzazioni specifiche, tutte fondamentali nella realizzazione dei processi cognitivi e nella costruzione del pensiero in senso lato. E’ interessante notare che, se una certa area del cervello viene distrutta (ad esempio in caso di ictus cerebrale)  in alcuni casi le funzioni mancanti vengono “compensate” da aree del cervello ancora sane.

Cervello ingegnere e cervello artista

Per comprendere facilmente le funzioni dei due emisferi, si può affermare grossolanamente che mentre l’emisfero sinistro del cervelloè “l’ingegnere”, quello destro è “l’artista”.

L’emisfero sinistro è specializzato:

  • nei processi linguistici;
  • nei processi sequenziali;
  • nella percezione-gestione degli eventi che si susseguono nel tempo;
  • nella concatenazione logica del pensiero; in altri termini;
  • nella gestione del rapporto causa-effetto;
  • nella percezione analitica della realtà.

L’emisfero destro è specializzato:

  • nell’elaborazione visiva;
  • nella percezione delle immagini;
  • nell’organizzazione spaziale;
  • nell’interpretazione emotiva;
  • nella creatività;
  • nell’empatia;
  • nella percezione globale e complessiva degli stimoli.

Contrari a paragone:

  • il destro è concreto, il sinistro è simbolico;
  • il destro è sintetico (unisce le parti formando un tutto), il sinistro è analitico (analizza il tutto nelle sue parti);
  • il destro vede somiglianze oggettive, il sinistro comprende le metafore;
  • il destro è “irrazionale”, il sinistro è razionale;
  • il destro è impulsivo, il sinistro è logico;
  • il destro trova soluzioni creative, il sinistro trova soluzioni lineari.

La dominanza degli emisferi del cervello

Un emisfero diventa dominante sull’altro quando svolge processi e funzioni che l’emisfero opposto non è in grado di gestire in modo altrettanto competente. Quando leggiamo, scriviamo o intavoliamo una discussione, la dominanza è riservata all’emisfero sinistro; al contrario quando disegniamo o guardiamo un’immagine, sarà l’emisfero destro ad avere dominanza su quello sinistro. Il cervello non va comunque inteso come scisso in due parti a se stanti: cervello poeta e cervello ingegnere sono strettamente connessi tra loro, caratterizzati da un continuo scambio di informazioni e messi in comunicazione tra loro da un grosso fascio di fibre nervose, il corpo calloso, che permette al cervello di integrare le elaborazioni delle varie aree.

Lesione in un emisfero specifico e sue conseguenze

L’importanza dei due emisferi e della loro interazione è dimostrata dal fatto che una lesione delle aree cerebrali responsabili dei processi linguistici, causa una perdita della capacità di parlare o di comprendere il linguaggio, facendo sì che una persona, pur riconoscendo visivamente un oggetto e sapendolo usare, non sia ad esempio in grado di descriverlo o di attribuirgli un nome. Un deficit o una perdita di funzionalità a carico dell’emisfero destro può impedire al soggetto di riconoscere volti noti così come oggetti conosciuti; la persona in questione potrebbe essere perfettamente in grado di spiegare verbalmente ciò che vede senza sapere minimamente di che cosa si tratti (può descrivere una caffettiera parlando della sua forma, della sua grandezza, del manico, del colore senza però riuscire a risalire alla sua utilità).

La dominanza varia anche in base allo scopo

In pratica, nessuno utilizza sempre e solo funzioni appartenenti all’uno o all’altro emisfero; il cervello umano sfrutta entrambi gli emisferi e le corrispettive specializzazioni, anche se, a seconda delle varie situazioni, vengono predilette modalità analitiche piuttosto che emotive e globali. Inoltre, è importante sottolineare come una stessa funzione mentale possa essere di competenza dell’emisfero sinistro o di quello destro a seconda di ciò che si vuole ottenere: i musicisti percepiscono la musica in due modi differenti: se vogliono lasciarsi trasportare dal suono e verificarne l’armonia “ascolteranno”, in modo inconscio, con l’emisfero destro; al contrario, se vogliono analizzare la melodia da un punto di vista tecnico interverrà, in modo automatico, l’emisfero sinistro.

Una teoria forse superata

Le teorie fin quei esposte, pur se in generale corrette, sono però “messe in crisi” da alcuni studi moderni, che sembrerebbero indicare un cervello meno “diviso” tra destra e sinistra. Per prima cosa, sebbene esistano delle differenze tra i due emisferi, non si può non considerare il ruolo del corpo calloso cioè quel sistema di fibre nervose appartenenti per la maggior parte alla sostanza bianca telencefalica, che svolge limportantissima funzione di connettere le aree perlopiù omologhe situate nelle due aree cerebrali. Le fibre nervose che uniscono i due emisferi rendono possibile l’integrazione dell’attività delle due metà del cervello, che lavorano in sinergia tra loro e con le altre strutture subcorticali: considerare la loro attività nettamente separata e attribuire loro ruoli differenti fornirebbe una rappresentazione falsata delle nostre abilità mentali, cosa confermata dal fatto che lesioni in una data area di un emisfero possono essere spesso ben compensate dalla parte omologa dell’emisfero opposto, se questa è sana. Ad esempio in pazienti con danni alle aree del linguaggio si è osservata una riorganizzazione funzionale attraverso l’utilizzo delle aree cerebrali limitrofe e delle aree omologhe dell’altro emisfero al posto di quelle danneggiate. Quindi nel caso di danneggiamento della base neurale di una ipotetica funzione psichica situata in un solo emisfero, non potremmo escludere che tale funzione si riorganizzi in quello opposto. Tutto ciò prende il nome di “neuroplasticità”: il nostro cervello, che fino a pochi anni fa veniva considerato “immutabile” dalla scienza, è in realtà pieno di… sorprese e di meravigliose capacità.

In definitiva, pur esistendo delle indubbie differenti specializzazioni nei due emisferi, sinergia è la parola chiave, come dire che non potremmo mai avere la creatività e l’arte dell’emisfero destro senza l’aiuto del sinistro e non potremmo egualmente avere la logica e la matematica dell’emisfero sinistro senza l’aiuto del destro.

Articolo tratto da: medicinaonline.co

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Sua Maestà il Cervello!

foto tratta da: www.meteoweb.eu

Il peso è piuttosto variabile, normalmente non supera i 1500 grammi ed ha un volume compreso tra i 1100 e i 1300 cm³, tenendo presente la possibilità di significative variazioni tra individuo e individuo oltre al sesso (il cervello maschile è mediamente più grande di quello femminile) ed ovviamente all’età.

Il cervello è l’organo più importante del sistema nervoso centrale (SNC), presente in tutti gli animali a simmetria bilaterale, compreso ovviamente l’uomo.

A che serve il cervello?
Il cervello controlla tutte le funzioni del nostro corpo; quelle che permettono di restare in vita, poi le attività psichiche, motorie e sensoriali. Molte di queste funzioni sono sotto il controllo della volontà, mentre altre sono del tutto “autonome” (respiro, battito cardiaco, attività digestive ecc.). Nell’essere umano, inoltre, il cervello è la sede di funzioni cosiddette “superiori”, come il pensiero, il linguaggio, l’apprendimento ecc. Le funzioni “volontarie” del cervello si dividono in tre gruppi: quelle motorie (come camminare, deglutire, afferrare), quelle sensitive (cioè legate ai 5 organi di senso) e quelle cognitive (linguistiche, mnemoniche, logiche e di giudizio). Fra tutte le funzioni cognitive quelle più soggette all’invecchiamento sono quelle legate alla memoria.

Testo articolo tratto da:medicinaonline.co

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