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I PARTE
Sciagura nel Vermont
New England, 1848. Phineas Gage, 25 anni, è caposquadra di un’impresa di costruzioni alle prese con
l’allestimento di una linea ferroviaria nel Vermont, a detta di tutti è l’uomo più efficiente e capace dell’intera
squadra, ed è lui ad essere preposto alle detonazioni. In un caldo pomeriggio di fine estate però, a causa di
pochi istanti di distrazione, l’intera carica di esplosivo gli esplode in pieno viso, la barra di ferro che stava
usando per pressare la polvere esplosiva gli trafigge il cranio, penetrando dalla guancia sinistra e perforando la
parte frontale del cervello. Stando alla ricostruzione del «Boston Medical and Surgical Journey» Gage accusò
dapprima delle leggere convulsioni in tutto il corpo, ma riprese a parlare dopo pochi minuti dall’incidente, fu
perfino in grado di recarsi in ospedale con le sue stesse gambe. Qui venne visitato dal dott. John Harlow, il
quale riferì in seguito nei dettagli l’entità della ferita che si apriva ad imbuto per oltre 4 cm nel cranio di Gage,
lasciando intravedere la materia cerebrale. Sopravvivere ad un incidente di tale gravità, riuscendo a parlare e
camminare è del tutto sorprendente: il ragazzo probabilmente dovette la sua salvezza alla particolare forma
della barra, che termina con una punta di soli pochi millimetri di diametro. Gage guarì dalle ferite nel giro di
due mesi, ma il suo carattere – le sue credenze, le sue aspirazioni- cambiò radicalmente. Il dott. Harlow riferisce
come G. potesse toccare, vedere, udire, non subì paralisi agli arti o alla lingua. La facoltà intellettiva era intatta,
e tuttavia, egli appariva ora come insolente, volgare, irrispettoso nei confronti dei compagni, capriccioso
insofferente ai vincoli sociali. I suoi amici dovettero ammettere che «Gage non era più lui» e i datori di lavoro
furono costretti a licenziarlo. Nel maggio del 1861, a causa di un attacco di epilessia, Gage morì.
Il caso straordinario di Gage suggerì per la prima volta come vi erano nel cervello sistemi deputati al
ragionamento, ed in particolare alle dimensioni personali e sociali di esso. Sistemi preposti a quelle capacità
peculiarmente umane, come anche la capacità di pianificare il futuro, e il senso di responsabilità verso il
prossimo e verso sé stessi. Sembrava che ad essere stato colpito fosse stato il suo «organo della Venerazione,
con il probabile risultato dell’irriverenza» (Sizer). Un danno cerebrale poteva comportare la fine
dell’osservanza di regole etiche e convenzioni sociali, laddove né intelletto né linguaggio risultavano intaccati.
Prima dell’incidente Gage era un uomo guidato da senso di responsabilità e da alti valori morali, un sistema
valoriale che ora non sembra guidarlo più. Tutte le conoscenze acquisite prima dell’episodio cruciale non hanno
più legami con le circostanze della vita reale di Gage. In casi come questi la neuropsicologia parla di
dissociazione di una o più facoltà mentali rispetto alle altre: nella lesione di G. il carattere alterato era dissociato
da comportamento e cognizione, intatti – mentre in altri casi e in presenza di lesioni in parti diverse l’aspetto
dissociato può essere il linguaggio o la percezione. Nelle neuroscienze dell’epoca cominciavano a formarsi due
fazioni: la prima riteneva che non si potesse ricondurre ad una particolare regione del cervello le funzioni
psicologiche quali linguaggio o attenzione, e che dunque il cervello producesse la mente come un intero. L’altra
fazione riteneva invece che il cervello avesse parti specializzate e che queste generassero funzioni mentali
separate. Comprendere le ragioni alla base del radicale mutamento caratteriale di Gage significava postulare
che la condotta sociale normale richieda una particolare regione del cervello che le corrisponde. Il cambiamento
della personalità di Gage poteva essere ricondotto a un danno limitato all’area della corteccia prefrontale, non
estesosi alle aree attigue. Secondo la «frenologia», disciplina fondata nel XIX sec. da F.J. Gall, il cervello
sarebbe un aggregato di molti organi, ciascuno dei quali dotato di una specifica qualità psicologica.
Un’intuizione straordinaria dato che oggi la specializzazione del cervello è un fatto ormai assodato. Tuttavia,
Gall non si rese conto che le diverse parti del cervello non funzionano indipendentemente le une dalle altre:
oggigiorno, piuttosto che singoli centri separati, si pensa al cervello come un grande sistema di sistemi formati
a loro volta da diverse unità cerebrali interconnesse; unità che non sono interscambiabili poiché ciascuna
apporta una specifica componente al funzionamento del sistema e poiché la loro funzione è descritta non solo
dalla struttura bensì anche dalla loro localizzazione. La mente è il risultato dell’attività di ciascuno dei
componenti presi separatamente, ma anche dall’attività concertata di sistemi multipli composti da quegli stessi
componenti.
Il caso di Gage rese evidente come il comportamento sociale ed etico implicasse la conoscenza di regole e
strategie e l’integrità di specifici sistemi cerebrali, in particolare localizzati nella zona dei lobi frontali. Ma
questi possono definirsi come «centri» preposti al comportamento sociale, o piuttosto moduli selezionati lungo
l’evoluzione, e in che modo interagiscono con l’ambiente per permetterci di prendere decisioni a problemi
complessi? Le conoscenze richieste per agire moralmente erano state compromesse in Gage o semplicemente
rese inaccessibili? E quali sono le basi neurali di tutto questo? Altra questione cruciale: si può riconoscere a
Gage il libero arbitrio? Gage perdette qualcosa di peculiarmente umano. Ossia la capacità di pianificare il
futuro come essere sociale? E cosa avrebbe detto Cartesio se avesse conosciuto il caso di Gage e se avesse
avuto accesso alle moderne conoscenze neurobiologiche?
Il cervello di Gage disvelato
All’incirca nella stessa epoca di Gage, Paul Broca in Francia e Karl Wernicke in Germania conducevano
esperimenti su pazienti affetti da afasia, danno che dipende dalla lesione di una precisa area encefalica. Era
difficile accettare per il mondo medico nonché per l’opinione pubblica dell’epoca che qualcosa di così vicino
all’anima umana (come il giudizio etico) potesse dipendere da una specifica regione cerebrale. Paul Broca era
riuscito a localizzare con esattezza l’area del cervello che provocava disturbi del linguaggio, ossia il lobo
frontale sinistro; la stessa area colpita dall’incidente nel cranio di Gage: ma se le aree colpite erano pressoché le
stesse, perché Gage non manifestava disturbi del linguaggio, e viceversa i pazienti di Broca non mostravano
cambiamenti nel comportamento? Questa discrepanza costituì una sfida per l’ipotesi della localizzazione di
specifiche aree funzionali nel cervello. Solo un secolo dopo, Hanna Damasio risolse il mistero: studiò anzitutto
la precisa traiettoria che aveva seguito la barra di ferro nel cranio di Gage – dapprima danneggiando la
superfice interna e poi fuoriuscendo dalla ragione dorsale del lobo frontale sinistro. Questa ipotesi era tuttavia
stata formulata su un cranio ideale, non si sa quanto realmente aderente a quello di Gage. La Damasio impiegò i
più avanzati metodi di visualizzazione del sistema neurale, in particolare Brainvox, che consente di ricostruire
immagini tridimensionali del cervello, basati sulla scansione mediante risonanza magnetica.
Digressione sull’anatomia del sistema nervoso
Una conoscenza dell’anatomia del cervello, a livello microscopico – cellule nervose- fino ai livelli più
macroscopici è fondamentale per comprendere tutti gli aspetti della nostra ricerca. Il cervello, come è noto,
è composto da due emisferi, destro e sinistro. Questi sono legati fra loro da un aggregato di fibre nervose
noto come corpo calloso. Il sistema nervoso centrale comprende inoltre il diencefalo (posta sotto i due
emisferi comprendente il talamo e l’ipotalamo); il mesencefalo, il midollo allungato, il cervelletto e il
midollo spinale. Il cervello è connesso «neuralmente» con il resto del corpo tramite i nervi (sistema
nervoso periferico). Ma cervello e corpo sono anche interconnessi chimicamente, mediante sostanze quali
ormoni e peptidi. Il cervello è composto da due tipi di sostanze differenti, la sostanza grigia – raccolte di
corpi cellulari, e la sostanza bianca – corrispondente in larga misura ad assoni o fibre nervose. Nella
sostanza grigia i neuroni possono poi disporsi a strati – è il caso della corteccia cerebrale, oppure
organizzarsi in nuclei. Le neuroscienze dedicano particolare attenzione alla corteccia cerebrale, il
rivestimento che ricopre tutte le superfici del cervello. La sostanza grigia sotto la corteccia è denominata
subcorticale, mentre con neocorteccia si intende la parte più giovane della corteccia. La corteccia
evolutivamente più antica è nota come corteccia limbica. Una divisione del sistema nervoso sia corticale
che subcorticale particolarmente significativo è il sistema limbico – comprendente il giro del cingolo,
l’amigdala e il prosencefalo basale.
I neuroni sono le cellule essenziali per l’attività cerebrale, essi sono organizzati in circuiti locali che a loro
volta costituiscono le regioni corticali o i nuclei. I nuclei e le regioni corticali sono interconnessi in modo
da formare sistemi e sistemi di sistemi. Il neurone è formato da: il corpo cellulare, il prolungamento in
uscita ossia l’assone, e i prolungamenti in entrata, i dendriti. I punti in cui gli assoni entrano in contatto con
i dendriti di altri neuroni sono noti come sinapsi. Quando i neuroni vengono «eccitati» si propaga dal
corpo centrale una variazione di potenziale elettrico, questo arrivato ad una sinapsi innesca il rilascio di
particolari sostanze chimiche, i neurotrasmettitori. La forza della sinapsi determina quanto gli impulsi
elettrici si propagheranno ai neuroni successivi. Si stima che i neuroni siano più di 10 miliardi, ma ogni
neurone forma in media un migliaio di sinapsi. Ciò significa che ciascun neurone comunica solamente con
pochi altri neuroni vicini a lui. Ciò comporta un’architettura di gruppi neuronici interconnessi in sistemi di
gruppi, e l’attività di ciascun gruppo è determinata dalla sua particolare localizzazione all’interno del
sistema. In definitiva, il cervello si configura come un supersistema di sistemi: ogni sistema è composto da
regioni corticali, a loro volta costituite da nuclei subcorticali, formati da circuiti locali di neuroni.
La soluzione
Hanna Damasio, non potendo ricorrere alla scansione tramit