Scritto da IlSole24ore.com
Pubblicato Mercoledì, 12 Febbraio
2014 11:18
Le dieci ultime scoperte dei neuroscienziati rivelano straordinarie potenzialità. Il settimanale francese Le Point di questa settimana gli ha dedicato la storia di copertina. Ecco un viaggio in 10 tappe nel cuore di questo organo prodigioso.
Oltre la vista c'è un
sesto senso. Nel cervello. "La gravità e il movimento permettono al
cervello di percepire lo spazio", sostiene Alain Berthoz, neuroscienziato
autore del libro "le cerveau créateur de mondes". "E questo
grazie al Colliculus superiore, una struttura sottocorticale situata nella
parte bassa del cervello, che riceve una proiezione dell'immagine della realtà
attraverso la retina. Un sistema che permette l'orientamento del corpo. E'
quello che permette al portiere di una squadra di calcio di anticipare la
traiettoria di un pallone o a un ciclista di capire come affrontare una curva.
Oltre a ciò, dei percettori del sistema vestibolare, situati nell'orecchio
interno, permettono di misurare le accelerazioni della testa, di mantenere
l'equilibrio e di prendere coscienza di sé nello spazio.
Il cervello sarebbe simile a una "macchina di simulazione" secondo Daniele Simons della Washington University. Quando si effettua una azione, il cervello ha già deciso uno o due secondi prima di effettuarla. «La nostra mente - spiega il neurobiologo Pierre Marie Lledo - passa la maggior parte del suo tempo a mentire a se stesso e a prendere in considerazione tutte le possibilità. Una volta che ha elaborato tutte le possibilità, prende la scelta che gli sembra giusta. E a volte sbaglia».
"Io penso, dunque sono", la frase di Descartes secondo le ultime scoperte dei neuroscienziati non è sempre vera. In quanto l'80% delle attività del nostro cervello ha un momento T di "incoscienza" o "non coscienza", come la chiamano gli scienziati. Imponderabile, dunque. "Quando si frena con l'auto davanti a un ostacolo si fa un'azione d'istinto, non cosciente" – spiega Lionel Naccache ricercatore di neuroscienze cognitive all'Istituto del cervello di Parigi – E per fortuna che succede questo. Altrimenti, il tempo di prendere una decisione coscientemente e si andrebbe ad urtare". Non tutte le scelte quindi sono frutto di cognizione, almeno stando alle ultime ricerche sul livello di attivazione dei neuroni. Il processo ricostruito dagli scienziati è più o meno questo. All'ascolto di un suono o di una parola, il nostro cervello visuale costruisce delle rappresentazioni non coscienti nei primi 20 secondi, dopodiché il segnale dalle regioni posteriori del nostro cervello viene passato alle regioni anteriori. E' solo allora che opera la presa di coscienza.
Per lungo tempo gli scienziati hanno creduto che il sonno serviva alla nostra mente per memorizzare e rielaborare le informazioni immagazzinate durante la giornata. I neurobiologi dell'università dell'Arizona una decina di anni fa hanno notato che durante il sonno dei ratti, il loro ippocampo, una struttura implicata nella memorizzazione a breve termine, riavvolgeva il filo degli avvenimenti avvenuti durante la fase del risveglio. Il cervello, secondo loro, non si accontenta di rivedere il film ma elabora e anticipa. Mentre dormiamo valuta delle ipotesi su una situazione che potrebbe prodursi nel futuro prossimo. "Il cervello – spiega Andreas Kleinschmidt, neurologo ginevrino – cerca costantemente di ristabilire un equilibrio tra i mondi interiore ed esteriore. Durante il sonno il nostro cervello si dimentica di certe cose nocive, e ripulisce gli scarti accumulati durante la giornata. Come si fa quando si deve ripulire un disco fisso di un pc. Questo mostra la estrema flessibilità del nostro cervello, "una plasticità indispensabile al suo corretto funzionamento". Fino a poco tempo fa, gli scienziati credevano che i neuroni erano una delle poche cellule umane che non si rinnovavano. Negli anni 90 Brent Reynolds e Samuel Weiss, due scienziati dell'Università di Calgary, hanno scoperto che nel cervello dei topi adulti c'erano dei ceppi di cellule simili. Qualche anno dopo, grazie ai progressi tecnologici, sono stati scoperti nel bulbo olfattivo dell'ippocampo, zone implicate nella memoria e nell'apprendimento, dei veri e propri processi di neurogenesi delle cellule. «Il cervello – spiega il dottor Pierre-Marie Lledo – è l'unico organo umano che è capace di non sentire l'effetto del tempo. Egli è in perenne costruzione, come la Sagrada Familia di Barcellona. A una condizione: continuare ad apprendere e a meravigliarsi». La curiosità e la conoscenza sono alla base del processo di fabbricazione di nuovi neuroni, a ogni età.
Ragione e irrazionalità. «Il nostro cervello è un mago, capace di regolare l'anima e il domatore che è in noi», spiega lo psichiatra Roland Jouvent, autore del "Cervello magico" La parte più remota del nostro cervello e quella limbica, e si occupa delle emozioni, dei sensi e dei bisogni. E quella da dove partono gli istinti sessuali, ad esempio. Il neocortex invece è la parte che commenta, associa, crea dei legami. Se, ad esempio, mentre attraversiamo la strada siamo sorpresi da un'automobile, il nostro cervello ci dirà di fare un passo indietro e di tornare sul marciapiede alla velocità di una lepre.
Il nostro lavoro cambia il nostro cervello. Le connessioni tra i neuroni sono condizionati da quello che facciamo ogni giorno, dagli impulsi nervosi più o meno frequenti che la nostra mente lancia. Per questo il cervello di uno sportivo ha delle aree senso-motrici fuori dalla norma, un grande chef ha una ipersensibilità nella corteccia olfattiva, il musicista ha un risveglio più frequente della zona profonda del cervello.
Il nostro cervello in sé ha le potenzialità per ricostruirsi. Negli anni '60, i medici americani George e Paul Bach riuscirono a risvegliare il loro padre, professore di tango paralizzato dopo un ictus, dopo un anno di esercizi. Il padre riuscì a danzare di nuovo. La sua guarigione avvenne grazie all'ottimizzazione dei legami neuronali restanti. Oggi, dopo una lesione del cervello, i medici cercano non solamente di restituire la funzione iniziale delle strutture del cervello, ma provano anche attraverso la iniezione di ceppi di cellule del bulbo olfattivo nel midollo spinale, a far ri-muovere persone che hanno perduto la motricità con risultati inattesi.
Certe nostre conoscenze sono innate? Sappiamo da tempo che i circuiti di neuroni si formano e si riformano con le esperienze di vita del soggetto. Gli scienziati la chiamano "plasticità sinaptica": come dei mattoncini Lego nel nostro cervello ci sono piccoli gruppi di neuroni chiamati "piramidali" che contengono delle forme di conoscenza innate, o acquisite come la memoria.
Sognare stimola il cervello. E permette anche di risolvere problemi complessi.
"Fino a poco tempo fa pensavamo – spiega Kalina Christoff dell'Università della Columbia britannica – che quando le parti del nostro cervello si occupavano di questioni difficili si mettevano in veglia, ora invece sappiamo che anche nel momento in cui una persona pensa nel vago o sta sognando, quando è distratta da qualcosa la sua mente ha un'attività intensa.
Il cervello sarebbe simile a una "macchina di simulazione" secondo Daniele Simons della Washington University. Quando si effettua una azione, il cervello ha già deciso uno o due secondi prima di effettuarla. «La nostra mente - spiega il neurobiologo Pierre Marie Lledo - passa la maggior parte del suo tempo a mentire a se stesso e a prendere in considerazione tutte le possibilità. Una volta che ha elaborato tutte le possibilità, prende la scelta che gli sembra giusta. E a volte sbaglia».
"Io penso, dunque sono", la frase di Descartes secondo le ultime scoperte dei neuroscienziati non è sempre vera. In quanto l'80% delle attività del nostro cervello ha un momento T di "incoscienza" o "non coscienza", come la chiamano gli scienziati. Imponderabile, dunque. "Quando si frena con l'auto davanti a un ostacolo si fa un'azione d'istinto, non cosciente" – spiega Lionel Naccache ricercatore di neuroscienze cognitive all'Istituto del cervello di Parigi – E per fortuna che succede questo. Altrimenti, il tempo di prendere una decisione coscientemente e si andrebbe ad urtare". Non tutte le scelte quindi sono frutto di cognizione, almeno stando alle ultime ricerche sul livello di attivazione dei neuroni. Il processo ricostruito dagli scienziati è più o meno questo. All'ascolto di un suono o di una parola, il nostro cervello visuale costruisce delle rappresentazioni non coscienti nei primi 20 secondi, dopodiché il segnale dalle regioni posteriori del nostro cervello viene passato alle regioni anteriori. E' solo allora che opera la presa di coscienza.
Per lungo tempo gli scienziati hanno creduto che il sonno serviva alla nostra mente per memorizzare e rielaborare le informazioni immagazzinate durante la giornata. I neurobiologi dell'università dell'Arizona una decina di anni fa hanno notato che durante il sonno dei ratti, il loro ippocampo, una struttura implicata nella memorizzazione a breve termine, riavvolgeva il filo degli avvenimenti avvenuti durante la fase del risveglio. Il cervello, secondo loro, non si accontenta di rivedere il film ma elabora e anticipa. Mentre dormiamo valuta delle ipotesi su una situazione che potrebbe prodursi nel futuro prossimo. "Il cervello – spiega Andreas Kleinschmidt, neurologo ginevrino – cerca costantemente di ristabilire un equilibrio tra i mondi interiore ed esteriore. Durante il sonno il nostro cervello si dimentica di certe cose nocive, e ripulisce gli scarti accumulati durante la giornata. Come si fa quando si deve ripulire un disco fisso di un pc. Questo mostra la estrema flessibilità del nostro cervello, "una plasticità indispensabile al suo corretto funzionamento". Fino a poco tempo fa, gli scienziati credevano che i neuroni erano una delle poche cellule umane che non si rinnovavano. Negli anni 90 Brent Reynolds e Samuel Weiss, due scienziati dell'Università di Calgary, hanno scoperto che nel cervello dei topi adulti c'erano dei ceppi di cellule simili. Qualche anno dopo, grazie ai progressi tecnologici, sono stati scoperti nel bulbo olfattivo dell'ippocampo, zone implicate nella memoria e nell'apprendimento, dei veri e propri processi di neurogenesi delle cellule. «Il cervello – spiega il dottor Pierre-Marie Lledo – è l'unico organo umano che è capace di non sentire l'effetto del tempo. Egli è in perenne costruzione, come la Sagrada Familia di Barcellona. A una condizione: continuare ad apprendere e a meravigliarsi». La curiosità e la conoscenza sono alla base del processo di fabbricazione di nuovi neuroni, a ogni età.
Ragione e irrazionalità. «Il nostro cervello è un mago, capace di regolare l'anima e il domatore che è in noi», spiega lo psichiatra Roland Jouvent, autore del "Cervello magico" La parte più remota del nostro cervello e quella limbica, e si occupa delle emozioni, dei sensi e dei bisogni. E quella da dove partono gli istinti sessuali, ad esempio. Il neocortex invece è la parte che commenta, associa, crea dei legami. Se, ad esempio, mentre attraversiamo la strada siamo sorpresi da un'automobile, il nostro cervello ci dirà di fare un passo indietro e di tornare sul marciapiede alla velocità di una lepre.
Il nostro lavoro cambia il nostro cervello. Le connessioni tra i neuroni sono condizionati da quello che facciamo ogni giorno, dagli impulsi nervosi più o meno frequenti che la nostra mente lancia. Per questo il cervello di uno sportivo ha delle aree senso-motrici fuori dalla norma, un grande chef ha una ipersensibilità nella corteccia olfattiva, il musicista ha un risveglio più frequente della zona profonda del cervello.
Il nostro cervello in sé ha le potenzialità per ricostruirsi. Negli anni '60, i medici americani George e Paul Bach riuscirono a risvegliare il loro padre, professore di tango paralizzato dopo un ictus, dopo un anno di esercizi. Il padre riuscì a danzare di nuovo. La sua guarigione avvenne grazie all'ottimizzazione dei legami neuronali restanti. Oggi, dopo una lesione del cervello, i medici cercano non solamente di restituire la funzione iniziale delle strutture del cervello, ma provano anche attraverso la iniezione di ceppi di cellule del bulbo olfattivo nel midollo spinale, a far ri-muovere persone che hanno perduto la motricità con risultati inattesi.
Certe nostre conoscenze sono innate? Sappiamo da tempo che i circuiti di neuroni si formano e si riformano con le esperienze di vita del soggetto. Gli scienziati la chiamano "plasticità sinaptica": come dei mattoncini Lego nel nostro cervello ci sono piccoli gruppi di neuroni chiamati "piramidali" che contengono delle forme di conoscenza innate, o acquisite come la memoria.
Sognare stimola il cervello. E permette anche di risolvere problemi complessi.
"Fino a poco tempo fa pensavamo – spiega Kalina Christoff dell'Università della Columbia britannica – che quando le parti del nostro cervello si occupavano di questioni difficili si mettevano in veglia, ora invece sappiamo che anche nel momento in cui una persona pensa nel vago o sta sognando, quando è distratta da qualcosa la sua mente ha un'attività intensa.
Il nostro cervello è
più geniale di quello che pensiamo".
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