Neuroscienze

Ippocrate.

sede della coscienza e del pensiero non fu sostanzialmente modi cata no al tempo di

l’antica Grecia, correlazione tra la

Durante nacque la convinzione che esista una chiara

struttura e la funzione. Una rapida indagine e pochi semplici esperimenti rivelano che la testa è

percezione dell’ambiente attraverso gli occhi le orecchi il naso e la bocca.

specializzata nella

Il cervello rappresenta l’organo della percezione. Questa è la stessa conclusione a cui pervennero

Ippocrate,

diversi studiosi greci del quarto secolo a. C. Il più in uente fu che enunciò la sua

il cervello non fosse solo coinvolto nella sensazione, ma rappresentasse

convinzione che

anche la sede dell’intelligenza.

Aristotele

Il losofo greco aderì alla credenza che fosse il cuore il centro dell’intelletto.

Galeno,

La gura più importante all’interno della medicina romana fu il medico e scrittore il quale

abbracciò la concezione ippocratica della funzione del cervello. Le opinioni di Galeno sul cervello

furono probabilmente in uenzate più che altro dalle sue accurate dissezioni di animali. Sono

il cervello cervelletto

evidenti due porzioni di dimensioni maggiori: (anteriormente) e il

(posteriormente). Galeno cercò di dedurre la funzione di encefalo e cervelletto dalla loro struttura.

il recipiente delle sensazioni dovesse

Suggerì che l’encefalo dovesse essere e che il cervelletto

comandare i muscoli. ventricoli,

Galeno aprendo il cervello si rese conto che era cavo, e decise di chiamarli dove al loro

uido.

interno vi era un Questa scoperta per il medico concordava perfettamente la teoria, allora

bilanciamento tra i quattro uidi vitali,

dominante, che il corpo funzionava in accordo a un o

umori. rinascimento,

La versione del cervello di Galeno prevalse per almeno 1500 anni. Durante il venne

ra orzato agli inizi del diciassettesimo secolo, quando degli inventori francesi iniziarono a

Sembrava possibile che i uidi fuori

sviluppare congegni meccanici controllati idraulicamente.

dai ventricoli attraverso i nervi fossero letteralmente “pompati”, inducendo il movimento

degli arti. uido-meccanica

Uno dei principali sostenitori di questa teoria per spiegare la

Cartesio.

funzione del cervello fu il losofo e matematico francese Egli riteneva che,

gli uomini possedessero un intelletto e un’anima donati da

diversamente dagli altri animali,

Dio. Cartesio propose che i meccanismi del cervello controllassero solo le componenti del

Le capacità mentali

comportamento umano che più rassomigliavano a quelle degli animali.

unicamente umane esistevano all’esterno del cervello, nella “mente”.

Durante il diciassettesimo e il diciottesimo secoli altri scienziato si discostarono dalla visone di

la sostanza

galeno. Osservarono, per esempio, che il tessuto cerebrale era suddiviso in due parti:

grigia la sostanza bianca.

e La struttura e la funzione essendo continui con i nervi del corpo, si

la sostanza bianca conteneva le bre che convogliavano

dedusse correttamente che

informazioni alla e dalla sostanza grigia.

sistema nervoso centrale,

Gli scienziati avevano riconosciuto il comprensivo del cervello e del

sistema nervoso periferico,

midollo spinale, e il formata dalla rete di eroi che decorrono

attraverso il corpo. Per qualsiasi individuo, poteva essere identi cata la stessa distribuzione 2

fi ff fi fl fl fi fl fl fi fi fi fi fl fl ripartizione del

generale di protuberanze del cervello. Questa distribuzione, che introduceva una

cervello in lobi.

Luigi Galvani Emilio du Bois-Reymond

ed dimostrano, a seguito degli esperimenti sull’elettricità

di Benjamin Franklin, che i muscoli possono essere indotti a contrarsi in modo involontariamente

quando i nervi vengono stimolati elettricamente, e che il cervello stesso è capace di generare

elettricità. Questa scoperta rimpiazzò nalmente la concezione che i nervi comunicassero con il

nervi fossero “ li”

corpo mediante il movimento di uidi. Il nuovo concetto era che i che

conducevano segnali elettrici al e dal cervello.

Rimase irrisolta la questione riguardante la possibilità che i muscoli che determinavano il

movimento potessero impiegare le stesse bre che registravano le sensazioni provenienti dalla

Charles Bell François

pelle. Fu risolto intorno al 1810 dal sico scozzese e dal siologo francese

Magendie. prima che i nervi entrino

Un aspetto anatomico curioso è che, esattamente subito

nel midollo spinale, le bre si dividono in due branchie o radici. La radice dorsale entra

la radice ventrale

attraverso la porzione posteriore del midollo spinale, mentre entra da quella

anteriore.

In ogni bra nervosa sensitiva e motoria la trasmissione è rigidamente unidirezionale. I due tipi di

bre sono riuniti insieme in un fascio per la maggior parte della loro lunghezza ma si separano

anatomicamente quando entrano o escono dal midollo spinale.

Se funzioni di erenti sono localizzate entro radici spinali diverse, allora forse è anche vero che

di erenti funzioni sono localizzate in di erenti regioni del cervello. Bell propose che l’origine

delle bre motorie fosse il cervelletto e la destinazione delle bre sensitive fosse il cervello.

Gall propose che la propensione a certi tratti della personalità potesse essere correlata alle

dimensioni della testa. Insieme ai suoi seguaci, Gall raccolse e misurò con precisione crani di

centinaia di persone rappresentative dell’esteso corollario dei tipi di personalità esistenti, che

andava da quello di grande talento a quello pazzo e criminale. Questa nuova “scienza”, che

metteva in relazione la struttura della testa con i tratti della personalità venne chiamata

frenologia.

I suoi motivi di critica erano solidi. In primo luogo, la forma del cranio non è in relazione con la

forma del cervello. Dimostrò come particolari tratti della personalità non fossero limitati alle

porzioni del cervello indicate dalla frenologia (pensava che la mente fosse un tutt’uno). Flourens

sostenne anche che tutte le conclusioni questa che più tardi si dimostrò errata.

Broca

A venne presentato un paziente che era in grado di comprendere il linguaggio ma non

riusciva a parlare. Dopo la morte dell’uomo, esaminò attentamente il suo cervello e trovò una

lesione nel lobo frontale sinistro. Broca concluse che questa regione del cervello umano fosse

speci camente responsabile della produzione del linguaggio parlato. solido supporto

Rapidamente seguirono degli esperimenti eseguiti su animali che o rirono un

sperimentale alla localizzazione cerebrale.

Charles Darwin,

Secondo la sua teoria, le di erenze tra le specie nascono da un processo che

selezione naturale.

Darwin denominò I tratti sici della prole risultano talvolta diversi da quelli dei

genitori. Se questi tratti rappresentano un vantaggio per la sopravvivenza, sarà più probabile che

la prole stessa riesca sopravvivere e a riprodursi, aumentando così la probabilità che i tratti

vantaggiosi vengano trasmessi alla generazione successiva. Questa semplice intuizione

rivoluzionò la biologia. Darwin incluse il comportamento tra le caratteristiche ereditatili suscettibili

di evoluzione.

Secondo Darwin, le somiglianze tra questi modelli di risposta indicano che queste specie

di erenti si sono evolute da un antenato comune che possedeva lo stesso tratto

comportamentale.

L’ipotesi che il sistema nervoso di specie diverse si sia evoluto da progenitori comuni e possa

avere simili meccanismi di funzionamento è il fondamento logico necessario per correlare agli

esseri umani gli esperimenti condotti sugli animali.

Dall’altra parte, molti tratti comportamentali sono altamente speci ci per l’ambiente (o nicchia)

normalmente occupata da una specie.

Nel 1839 lo zoologo tedesco Theodor Schwann enunciò quella che sarebbe stata battezzata

teoria cellulare: tutti i tessuti sono costituiti da unità microscopiche chiamate cellule.

Le cellule nervoso, normalmente, sono dotate di un certo numero di sottili prolungamenti o

processi, che si estendono dal corpo cellulare centrale. Inizialmente gli scienziati non furono in

grado di stabilire se i prolungamenti provenienti da di erenti cellule fossero comunicanti. 3

fi ff

ff fi

fi fi ff fi fl fi fi ff fi ff fi ff fi fi ff fi fi

Per ridurre la complessità del problema, i neuroscienziati lo hanno suddiviso in piccole parti

riduzionistico). molecolare,

(approccio In un ordine di complessità crescente, questi livelli sono;

cellulare, dei sistemi, comportamentale e cognitivo.

• Neuroscienze molecolari: Studiano le neuroscienze a livello molecolare, a livello più

elementare. la materia cerebrale consiste di un’eccezionale varietà di molecole, molte delle quali

messaggere,

sono speci che dell sistema nervoso. Le molecole principali sono: che

sentinelle,

permettono ai neuroni di comunicare tra loro, che controllano che tipo di materiali

conduttori

possono entrare o uscire dal neurone, che orchestrano la crescita del neurone,

archivisti di esperienze passate.

• Neuroscienze cellulari: Focalizza l’attenzione sullo studio del modo in cui tutte queste

molecole operano insieme per conferire al neurone le sue speciali proprietà. Tra le domande di

questa disciplina, si ha quanti tipi di erenti di neuroni esistono, e in che cosa di erisce la loro

funzione?

• Neuroscienze dei sistemi: Studiano come i circuiti neurali di erenti analizzando le informazioni

sensoriali. Costellazioni di neuroni formano complessi circuiti che eseguono funzioni semplici.

Possiamo parlare di “sistema visivo” e di “sistema motorio”, ciascuno dei quali possiede il suo

distinto circuito nel cervello.

• Neuroscienze comportamentali

• Neuroscienze cognitive: studia la comprensione dei meccanismi neurali responsabili dei più

elevati dell’attività mentale umana, quali l’autocoscienza, le immagini mentali e il linguaggio.

CAPITOLO 2

La teoria del neurone:

Molte cellule hanno un diametro compreso tra 0,01 e 0,05mm. Poiché i neuroni non possono

essere osservati a occhio nudo, le neuroscienze cellulari non hanno potuto progredire prima dello

sviluppo del microscopio alla ne del diciassettesimo secolo.

Così lo studio anatomico delle cellule cerebrali dovette attendere lo sviluppo di un metodo che

rendesse più duro il tessuto cerebrale senza modi carne la struttura (immergendo il tutto nella

Istologia

formaldeide). è lo studio tramite microscopia della struttura dei tessuti.

La svolta nale della neuropatologia avvenne con l’introduzione di tinture che coloravano

selettivamente alcune parti delle cellule del tessuto cerebrale.

colorante Niss