Esplorando il cervello
Il cervello umano è una piccola massa di un chilo e mezzo di materia leggermente viscide e di un colore tra il rosa e il grigio. Si può suddividere il cervello in tre parti: romboencefalo, mesencefalo, prosencefalo.
Il romboencefalo
Il romboencefalo è un'area del cervello che coordina le informazioni dirette al midollo spinale e da esso provenienti. Il romboencefalo viene detto anche tronco encefalico, e in effetti assomiglia a un tronchetto sul quale poggia il resto del cervello. È formato da tre strutture anatomiche: il midollo allungato o bulbo, il cervelletto e il ponte.
- Il midollo allungato è un'estensione del midollo spinale all'interno del cranio la quale coordina il battito cardiaco, la circolazione e la respirazione. Dentro il midollo allungato vi è un piccolo gruppo di neuroni chiamato formazione reticolare, che regola il sonno, la veglia e i livelli di attivazione fisiologica (arousal). Lesioni su questa minuscola area del cervello possono produrre conseguenze di vasta portata sul comportamento.
- Molti anestetici funzionano riducendo l'attività della formazione reticolare, rendendo il paziente incosciente.
- Dentro il midollo allungato si trova il cervelletto, un'ampia struttura del romboencefalo che controlla le capacità motorie fini. Questa struttura assomiglia a un cervello di dimensioni ridotte. Il cervelletto orchestra la sequenza di movimenti appropriata quando andiamo in bicicletta, suoniamo il piano, o manteniamo l'equilibrio mentre camminiamo o corriamo. Il cervelletto contiene uno strato di cellule di Purkinje, i complicati neuroni a forma d'albero. Esse sono fra i più grandi neuroni del cervello, e sono l'unica sorgente dei segnali per la coordinazione motoria che hanno origine nel cervelletto e si proiettano al resto del cervello. Le lesioni cerebellari compromettono la coordinazione e l'equilibrio, anche se non causano la paralisi o l'immobilità che si potrebbero ritenere associate a un centro di controllo motorio. Il cervelletto contribuisce alla sintonizzazione fine del comportamento, ovvero non dà il via a un'azione ma piuttosto la rifinisce in modo tale da consentirne l'elegante esecuzione.
- L'ultima delle principali aree del romboencefalo è il ponte, una struttura che trasmette le informazioni dal cervelletto al resto del cervello. Esso agisce come una stazione di raccordo ovvero come un ponte tra il cervelletto e le altre strutture cerebrali.
Il mesencefalo
Al di sopra del romboencefalo poggia il mesencefalo, che negli esseri umani è relativamente piccolo. Il mesencefalo contiene due strutture principali: il tetto e il tegmento.
- Il tetto orienta l'organismo nell'ambiente. Riceve stimoli da occhi, orecchie e pelle, e muove l'organismo in modo coordinato verso lo stimolo. Quando si studia in una stanza e si ode un click dietro le spalle a destra, il vostro corpo ruoterà e si orienterà in direzione del suono; ciò dipende dall'azione del tetto.
- Il tegmento è coinvolto nel movimento e nell'attivazione fisiologica; esso contribuisce inoltre a orientare l'organismo verso uno stimolo sensoriale. Parti del tegmento sono coinvolte nella ricerca del piacere e nella motivazione. In questa struttura del mesencefalo si trova un'abbondante quantità di neuroni dopaminergici. In quest'area si trova un'altra struttura cerebrale ricca di neuroni dopaminergici, la sostanza nera. Abbondante nel mesencefalo è anche la serotonina. Il mesencefalo è relativamente piccolo, ma è una sede importante per i neurotrasmettitori coinvolti nell'arousal, nell'umore e nella motivazione e per le strutture cerebrali coinvolte in tali processi.
Se aveste soltanto rombencefalo e mesencefalo potreste ugualmente sopravvivere. Le strutture del rombencefalo si occuperebbero di tutte le funzioni organiche necessarie a sostenere la vita, e le strutture del mesencefalo vi orienterebbero verso gli stimoli piacevoli presenti nell'ambiente o vi allontanerebbero da quelli minacciosi.
Il prosencefalo
Il prosencefalo costituisce il livello più alto del cervello e controlla complesse funzioni cognitive, emozionali, sensoriali e motorie. Il prosencefalo è suddiviso in due sezioni principali: la corteccia cerebrale e le strutture subcorticali.
- La corteccia cerebrale è lo strato più esterno del cervello, visibile a occhio nudo e suddiviso in due emisferi.
- Le strutture subcorticali sono aree del prosencefalo localizzate sotto la corteccia cerebrale vicino al centro del cervello. Tali strutture sono annidate in profondità nel cervello, dove sono ben protette. Se immaginate di infilare un dito indice in ciascuna delle vostre orecchie e di spingere verso l'interno finché le dita si toccano, è all'incirca lì che trovereste il talamo, l'ipotalamo (o ghiandola pituitaria), il sistema limbico e i gangli della base. Ciascuna di queste strutture subcorticali gioca un ruolo molto importante nel trasmettere le informazioni in tutto il cervello, oltre che nell'eseguire compiti specifici che ci consentono di pensare, provare emozioni e sentimenti, e comportarci quali esseri umani.
- Il talamo riceve e filtra le informazioni provenienti dai sistemi sensoriali e trasmette tali informazioni alla corteccia cerebrale. Il talamo riceve input da tutti i principali sensi eccetto l'odorato, che ha connessioni dirette con la corteccia cerebrale. Il talamo agisce come una specie di server in un sistema in rete, che riceve molteplici input e li ritrasmette a una varietà di postazioni.