Il Cervello

Il cervello

Il cervello è l'organo principale del sistema nervoso centrale, presente nei vertebrati e in tutti gli animali a simmetria bilaterale, compreso l'uomo. Nei vertebrati il cervello è situato all'apice del nevrasse, all'interno del cranio. Il termine corretto per indicare l'insieme delle strutture contenute all'interno della scatola cranica è encefalo, di cui il cervello è una parte. Infatti, il cervello può essere definito come quella porzione di encefalo separata dalle restanti parti mediante un piano orizzontale passante per la superficie superiore del cervelletto.

È, quindi, la porzione derivata dallo sviluppo delle vescicole diencefalica, per il diencefaloe telencefalica, per il telencefalo. Il cervello si occupa, insieme al sistema endocrino, di parte della regolazione delle funzioni vitali ed è sede delle regolazioni omeostatiche e delle funzioni cerebrali superiori. Nell'uomo l'attività del cervello, studiata dalle neuroscienze, dà vita alla mente con le sue funzioni cognitive superiori e più in generale alla psiche con le sue funzioni psichiche, studiate nell'ambito della psichiatria e della psicologia.

I due emisferi del cervello sono responsabili di controllare la parte contraria del corpo, quindi in caso di incidenti cardiovascolari, a seconda della gravità, verrà compromessa un'area oppure un'altra

Il sistema nervoso e il cervello, che ne fa parte, sono strutture molto complesse. Nell’articolo di oggi affronteremo a grandi linee quali sono le diverse aree del cervello e le loro principali funzioni.

Lo scopo è quello di spiegare, nel modo più semplice possibile, il funzionamento dell’organo più importante del nostro corpo.

Il cervello è l’organo umano più grande, pesa circa un kg e mezzo, e situato com’è in cima al corpo, all’interno della testa e ben protetto dal cranio, funge da direttore d’orchestra dell’interno organismo, coordinando in modo armonico le funzioni di tutti gli altri organi e gli apparati attraverso il complesso ingranaggio del sistema nervoso. Ma sotto il profilo anatomico, com’è fatto un cervello umano? E come ci permette di “pensare”? Per prima cosa, dobbiamo sapere che il vero nome di quello che comunemente chiamiamo cervello, intendendo quell’organo contenuto nella scatola cranica, è encefalo. La struttura dell’encefalo, se dovessimo visualizzarla come in un disegno, è tripartita: in esso troviamo il cervello vero e proprio, il cervelletto e il tronco encefalico.

1. Cervello. Costituisce il “grosso” dell’encefalo, e si divide in due emisferi: il destro e il sinistro. Il cervello è responsabile di funzioni estremamente complesse, tra cui elaborare gli stimoli che giungono dagli organi di senso, cioè vista, udito, gusto, tatto, olfatto, promuovere il linguaggio, controllare i movimenti. Ma anche le emozioni, il ragionamento e l’apprendimento si originano nel cervello
2. Cervelletto. Si trova proprio sotto il cervello, e tra i suoi compiti vi sono la coordinazione dei movimenti, l’equilibrio, la capacità di mantenere la posizione eretta e la capacità di attenzione
3. Tronco encefalico. Include mesencefalo, bulbo e midollo e collega cervello e cervelletto con il midollo spinale. Regola molte funzioni automatiche, tra cui il respiro, il battito cardiaco, la digestione, la termoregolazione, i ritmi circadiani di alternanza sonno-veglia, gli stimoli involontari tra cui il vomito, lo stranuto, lo sbadiglio.

La superficie del cervello è rivestita dalla corteccia cerebrale, la quale contiene circa il 70% dei 100 miliardi di cellule nervose totali, e che ha il tipico color grigio chiaro che viene spesso utilizzato per definire l’intero organo, ovvero “materia grigia”.  Sotto la corteccia cerebrale troviamo gli assoni, prolungamenti dei neuroni che costituiscono la “materia bianca”. La caratteristica struttura della corteccia a pieghe, aumenta la superficie totale del cervello e quindi lo spazio disponibile per nuovi neuroni. Ogni piega viene definita “circonvoluzione”, e ogni scanalatura tra le pieghe “solco”.

I due emisferi del cervello sono collegati dal corpo calloso, un fascio di fibre che trasmette le informazioni dall’una all’altra parte. Ciascun emisfero “controlla” specularmente la parte opposta del corpo: l’emisfero destro la parte sinistra, il sinistro la destra. Non tutte le funzioni dei due emisferi sono condivise, infatti mentre il sinistro è considerato l’emisfero “razionale”, perché regola abilità come il linguaggio, la scrittura, il ragionamento logico, il destro è quello “artistico”, che controlla la creatività, l’intuito, la percezione dello spazio, la competenza musicale. Un’altra caratteristica anatomica del cervello e dei suoi emisferi, è quella di essere suddivisi in 4 lobi, ciascuno dei quali è deputato, a sua volta, al controllo di più funzioni specifiche. Vediamole.

Lobo frontale, principali funzioni:

• Costruzione della personalità, gestione dei comportamenti e delle emozioni
• Capacità di giudizio, di pianificazione e di risoluzione dei problemi
• Area di Broca deputata alle abilità di linguaggio e scrittura
• Movimenti del corpo
• Capacità intellettive, autocontrollo e percezione di sé

Lobo parietale, principali funzioni:

• Capacità di interpretare il senso delle parole, apprendimento delle lingue
• Senso del tatto, del dolore, percezione sensoriale della temperatura
• Elaborazione dei segnali provenienti dagli organi di senso, vista, udito, sensazioni tattili, e memoria sensoriale
• Percezione visiva dello spazio

Lobo occipitale, principali funzioni:

• Interpretazione delle immagini visive: colori, proporzioni, movimenti.

Lobo temporale, principali funzioni:

• Area di Wernicke in cui si attua parte della comprensione dei linguaggi
• Memoria
• Capacità uditive
• Capacità di organizzazione e di pianificare in sequenza

Come facilmente intuibile, i lobi “dialogano” tra di loro perché sovrintendono funzioni largamente interconnesse. I messaggi circolano per tutto il cervello passando da una circonvoluzione all’altra, da un lobo all’altro, e si comunicano anche alle strutture profonde dell’encefalo, che controllano le emozioni e i ricordi e che si trovano tra il tronco encefalico e la corteccia. Stiamo parlando del sistema limbico, che è strutturato in coppia, nel senso che ciascuna parte è duplicata nella zona opposta del cervello. Vediamo come si compone il sistema limbico e quali sono le sue competenze:

• Ipotalamo: è il controllore capo del sistema nervoso autonomo e si occupa di regolare sensazioni primarie quali la fame, la sete, il sonno e l’impulso sessuale, ma anche la temperatura del corpo, la pressione del sangue e la secrezione di alcuni ormoni
• Talamo: è una sorta di “cancello” che permette la trasmissione dei messaggi tra gli emisferi cerebrali e il midollo spinale
• Ippocampo: si occupa della costruzione della memoria e dei ricordi, che vengono catalogati in modo da poter essere “recuperati” quando necessari
• Amigdala: è un archivio delle emozioni, che vengono collegate ad eventi specifici in modo da riattivarsi in automatico quando ci troviamo a gestire situazioni analoghe. L’amigdala è la parte del cervello non razionale che “scatena” la paura

Oltre al sistema limbico, nella parte interna e profonda del cervello, troviamo anche due ghiandole endocrine importantissime:

• La ghiandola pituitaria o ipofisi, che controlla tutto il sistema endocrino del corpo
• La ghiandola pineale o epifisi, che regola i ritmi circadiani del sonno e della veglia e la produzione di melatonina

Ora che abbiamo capito come si struttura l’encefalo, dobbiamo capire come si collega con il “resto” del sistema nervoso, ovvero i fasci di nervi racchiusi nella colonna vertebrale da cui si diramano anche i nervi periferici. Una parte, come abbiamo visto, si collega direttamente per tramite del tronco encefalico e del sistema limbico. Ma esiste anche un sistema di nervi cranici – in tutto 12 – che svolge specifiche funzioni di pertinenza del distretto testa-collo, ad eccezione del lunghissimo nervo vago, l’unico che prosegue oltre la testa spingendosi fino all’addome. Tra le funzioni svolte da questi nervi troviamo: controllo dell’udito, dei movimenti e delle sensazioni facciali, del gusto e dell’olfatto, dei movimenti oculari, del collo, della lingua e delle spalle.

L’ultima parte anatomica dell’encefalo che analizziamo sono le meningi. Si tratta di tre strati di tessuti che rivestono encefalo e midollo spinale proteggendoli. Dallo strato più esterno al più interno le meningi prendono il nome di: dura madre, aracnoide, e pia madre.

Neuroni e cervello

Le cellule nervose che fanno parte del sistema nervoso e che troviamo nell’encefalo e nel midollo spinale sono chiamate neuroni. Per capire come lavorano queste straordinarie cellule “intelligenti”, dobbiamo partire da come sono fatte. Ciascun neurone, oltre ad un corpo centrale, è provvisto di due tipi di prolungamenti che si estendono fuori dal corpo cellulare: i dendriti e gli assoni.

• Dendriti: ricevono i messaggi provenienti dagli altri neuroni
• Assoni: trasmettono i messaggi dal corpo neuronale all’esterno, agli altri neuroni o alle cellule dei muscoli

Dunque: I neuroni fanno parte di un sistema intercollegato estremamente raffinato ed efficiente di “messaggeria” istantanea!
Ma come funziona questo sistema perfetto di comunicazione? Grazie all’elettricità. Infatti, ciascun neurone comunica con le altre cellule tramite impulsi elettrici che si innescano quando la cellula nervosa viene stimolata. Dal neurone, l’input elettrico si sposta toccando la punta degli assoni che a loro volta rilasciano i neurotrasmettitori, composti chimici che di fatto fungono da messaggeri.

I neurotrasmettitori passano tra le sinapsi, che sono i punti di contatto tra un neurone e l’altro, e si “attaccano” ai recettori della cellula ricevente. Immaginate questo meccanismo che si ripete da neurone a neurone, come potrebbe avvenire tra una stazione di posta e l’altra, ma con sequenza veloce come la luce! I singoli neuroni si accendono uno dopo l’altro in un meraviglioso e rapidissimo sistema di rete comunicativa che ci permette di muoverci, parlare, reagire ad uno stimolo, sentire o pensare.
Oltre ai neuroni, nel nostro encefalo sono presenti altre cellule, dette glia, cellule gliali o neuroglia, ancora più numerose nei neuroni, il cui compito è quello di fornire nutrimento e sostegno alle cellule neuronali. Abbiamo 4 tipi di cellule gliali:

1. Astroglia o astrociti: trasportano sostanze nutritive ai neuroni, li mantengono in sede, inglobano ed eliminano le parti morte dei neuroni, e infine regolano la circolazione ematica cerebrale
2. Oligodendroglia: provvedono al rivestimento protettivo dei neuroni che è la mielina
3. Cellule ependimali: producono il liquido cerebrospinale
4. Microglia: metabolizzano i neuroni morti e le sostanze patogene

Telecinesi e intelligenza artificiale

La psicocinesi, nota anche come telecinesi, è quel fenomeno paranormale per cui un essere vivente sarebbe in grado di agire sull'ambiente che lo circonda, manipolando oggetti inanimati, attraverso mezzi fisici invisibili e secondo modalità che sarebbero sconosciute alla scienza. La modalità più intuitiva per definire la psicocinesi è la capacità di spostare oggetti con il pensiero.

Ad oggi nessun esperimento, svolto in condizioni rigorosamente controllate, ha mai dimostrato l'esistenza della psicocinesi.

Secondo i parapsicologi esisterebbero numerose forme diverse di psicocinesi, psicocinesi vera e propria, levitazione, apporto, asporto, ectoplasma, materializzazione, smaterializzazione, poltergeist, psicofonia, psicografia, teleplastia. A differenza di fenomeni quali telepatia e chiaroveggenza, rappresenta una forma di medianità fisica.

La psicocinesi fa parte della numerosa serie di manifestazioni classificate nella parapsicologia, ma si manifesta anche in altri ambiti che non sono sempre naturali. Analoga manifestazione è quella della bilocazione, cioè la contemporanea presenza in più posti nello stesso momento. Gli ambienti mistici a sfondo religioso di matrice non essenzialmente cristiana sono stati interessati da questa fenomenologia.

Si può definire l’intelligenza artificiale come l’abilità di un sistema tecnologico di risolvere problemi o svolgere compiti e attività tipici della mente e dell’abilità umane. Guardando al settore informatico, potremmo identificare l’Artificial Intelligence come la disciplina che si occupa di realizzare macchine, hardware e software, in grado di “agire” autonomamente, cioè risolvere problemi e compiere azioni.

Il fermento attuale attorno a questa disciplina si spiega con la maturità tecnologica raggiunta sia nel calcolo computazionale, oggi ci sono sistemi hardware molto potenti, di ridotte dimensioni e con bassi consumi energetici, sia nella capacità di analisi in real-time ed in tempi brevi di enormi quantità di dati e di qualsiasi forma, detti Analytics.