Un oggetto misterioso: il cervello

L’oggetto più complesso meraviglioso e misterioso dell’universo conosciuto è un pugno di carne gelatinosa che mediamente non raggiunge i 1500 grammi ma pullula di una vita straordinaria: cento miliardi di cellule, ognuna delle quali sviluppa una media di diecimila connessioni con le sue vicine. Queste cellule uniche e fantastiche, i neuroni, dal terzo al sesto mese di gravidanza crescono al ritmo di 250 mila al minuto. Qualche settimana prima della nascita la loro moltiplicazione si blocca e comincia quello che sarà il compito ininterrotto del cervello: creare connessioni tra una cellula e l’altra. Come scolpire una statua a partire da un blocco di marmo, spiegano i neurofisiologi, c’è una ridondanza iniziale di materiale, dalla quale si crea la forma per eliminazione. Le cellule che falliscono le connessioni vengono eliminate. Al momento del parto saranno dimezzate rispetto al loro picco, e il loro numero è fissato per sempre, dato che quando muoiono non vengono sostituite da nuove generazioni, come accade per la pelle. La loro morìa nel corso della vita, è impressionante: a partire dai 30-40 anni, spariscono al ritmo di centomila al giorno. Eppure le nostre facoltà mentali non declinano, anzi, lo scorrere del tempo spesso le migliora. Simili a veterani di mille battaglie, queste cellule invecchiano, perdono pezzi per strada eppure continuano a vincere. Com’è possibile? Questa è una delle tante domande in cui ci si imbatte riflettendo sul cervello, l’organo della funzione più alta prodotta dall’evoluzione, il mistero più impenetrabile sul quale si interroga da sempre l’umanità.

Il cervello è suddiviso in centinaia di aree, ognuna delle quali governa una specifica funzione. Quando pensiamo, parliamo, cantiamo, ricordiamo o ci muoviamo, queste aree si attivano in maniera trasversale, dando gli ordini che ci permettono di agire. Oggi si può individuare nel cervello l’area che corrisponde alle varie azioni

Antonio Damasio neurobiologo americano che ha studiato oltre duemila casi clinici di lesioni cerebrali sostiene che il cervello è ben più oltre della somma delle sue parti: “La mente ha la sua sede nei processi cerebrali, ma essi esistono perché il cervello interagisce con il corpo; e questo con l’ambiente dà forma al cervello. Non tutto è scritto nei geni, innato . Sono le emozioni e l’esperienza a dare forma al cervello”.

Il cervello  è una potenzialità che si realizza giorno dopo giorno, nell’interazione con il mondo esterno. Il motore di tutto sono i neuroni

Fino a poco più di un secolo fa si riteneva che il cervello, a differenza di tutti gli altri tessuti del corpo umano, non fosse costituito da cellule separate, bensì da una rete continua di materiale cellulare. Fu solo l’applicazione del metodo della reazione nera, una tecnica chimica di colorazione dei tessuti inventata da Camillo Golgi e poi sistematicamente applicata da Ramon y Cajal, che permise la descrizione dei neuroni, cioè le cellule nervose come unità distinte. E’ grazie a questo scienziato che noi oggi sappiamo che il cervello umano è costituito da circa cento miliardi di neuroni morfologicamente indipendenti ma funzionalmente interconnessi.

E’ proprio nella struttura e nel funzionamento delle connessioni tra neuroni che risiede il segreto del suo funzionamento. I neuroni, infatti possono essere visti come cellule non molto differenti dagli altri tipi cellulari per quanto riguarda i meccanismi alla base del loro funzionamento, ma che, rispetto agli altri tipi cellulari, hanno enormemente sviluppato e affinato la capacità di comunicare tra loro e con gli organi periferici. Possiamo infatti pensare a un neurone come a una cellula specializzata nel ricevere, processare e ritrasmettere informazioni. Queste informazioni potranno dar luogo a fenomeni diversi a seconda del neurone interessato, quali per esempio la contrazione di un muscolo, l’accelerazione del battito cardiaco o la generazione di un ricordo o di un’emozione.

Le strutture neuronali deputate alla trasmissione delle informazioni sono le sinapsi.

Il numero delle sinapsi per ogni neurone può essere altissimo: in genere è compreso tra mille e diecimila, ma talvolta arriva fino a centinaia di migliaia.

I fenomeni di plasticità sinaptica rappresentano un importante mezzo di adattamento alle necessità fisiologiche dell’organismo, nonché un mezzo di protezione dalla stimolazione eccessiva, che qualora avvenga, può portare a pericolosi fenomeni di “eccitossicità” ossia danni cellulari dipendenti dall’attività ; si pensi ad esempio alla scarica epilettica, o alla morte cellulare conseguente ad ictus cerebrale. La plasticità sinaptica costituisce inoltre un mezzo formidabile per la conservazione dell’informazione nei circuiti neuronali, poiché rappresenta le basi molecolari per i fenomeni di memoria e di apprendimento.

Anche le funzioni cognitive superiori quali l’apprendimento, la memoria ed il ragionamento hanno origine a livello delle sinapsi, e sono originate da fenomeni elettrici. Tuttavia, risulta ormai evidente, che fenomeni così complessi richiedono che ai segnali di tipo elettrico conseguano modificazioni biochimiche nell’attività cellulare. Queste modificazioni, che sono del tutto analoghe a quelle che si ritrovano in altri tipi cellulari, sono per loro natura di durata assai più lunga di quella del potenziale d’azione. Inoltre fenomeni a lungo termine, come il consolidamento della memoria, richiedono l’attivazione del nucleo della cellula e la sintesi di nuove proteine.
Tratto dalla tesi di N.Niero, Università Cà Foscari di Venezia. 
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