Il cervello: una rete di neuroni che comunicano ma non si toccano

Una rivoluzione nel modo di studiare il cervello

Autorevoli studiosi sostengono che negli ultimi anni sia in corso una rivoluzione nel campo delle neuroscienze. La ricerca sul cervello si sta rivelando particolarmente feconda proprio quando indaga i legami tra l’attivita cerebrale e quella di altri organi: l’intestino, spesso definito “secondo cervello”, i polmoni e la respirazione, il cuore, la postura. Tutti questi elementi concorrono alla formazione della nostra identita, secondo una concezione gia sostenuta dalla medicina antica, dall’antico Egitto fino a Ippocrate, Aristotele e alla medicina araba.

In particolare, questa disciplina studia i meccanismi cerebrali legati alle funzioni cognitive: l’attenzione, il linguaggio, la memoria, l’autocontrollo. Queste funzioni sono la base dell’intelligenza. Uno sviluppo molto intenso sta avendo, in parallelo, la ricerca sulle emozioni e sui sentimenti, un ambito a lungo trascurato e oggi al centro dell’indagine scientifica.

Cognizione ed emozione: due facce inseparabili

In verita, cognizione ed emozione non sono due categorie distinte, ma aspetti inseparabili di uno stesso processo. Ogni informazione che elaboriamo porta con se una componente emotiva. Le emozioni di base riconosciute dagli studiosi sono la rabbia, la paura, la tristezza, la felicita, il disgusto e la sorpresa. Ogni emozione, a sua volta, provoca cambiamenti fisiologici nel corpo e influenza il comportamento, dal battito cardiaco alla tensione muscolare, fino alle decisioni che prendiamo.

La teoria neuronale di Ramon y Cajal

Fu il neuroscienziato spagnolo Santiago Ramon y Cajal a scoprire che il cervello e una rete di neuroni che comunicano ma non si toccano. Ogni neurone emette una scarica elettrica che si propaga lungo i percorsi di comunicazione tra le cellule. Il termine “neurone” fu coniato nel 1891 dall’anatomista tedesco Wilhelm von Waldeyer, che lo descrisse come la “macchina del pensiero”.

I neuroni hanno un corpo centrale che somiglia a un seme, dal quale fuoriescono due tipi di rami: i dendriti, che raccolgono i segnali in arrivo, e gli assoni, che trasmettono l’impulso elettrico verso altre cellule. Se i neuroni non si toccano, il cervello finisce per assomigliare a un fitto bosco, come lo descrive la neuroscienziata Nazareth Castellanos: alberi che comunicano attraverso radici e rami senza mai fondersi l’uno nell’altro.

Questa idea, sostenuta da “Don Santiago”, prende il nome di teoria neuronale. I neuroni si avvicinano moltissimo gli uni agli altri, eppure restano separati. Da quel momento il cervello venne concepito come una rete di cellule che ricevono e inviano informazioni comunicando a distanza.

Come comunicano i neuroni: la sinapsi

Oggi sappiamo che i neuroni generano elettricita attraverso modifiche chimiche. Quando questa carica raggiunge un certo livello si produce quello che gli studiosi chiamano “potenziale d’azione”, ossia l’impulso che viaggia lungo l’assone.

Tra due neuroni esiste uno spazio vuoto chiamato “sinapsi”, termine introdotto nel 1897 dal fisiologo Charles Sherrington per descrivere la giunzione specializzata nella trasmissione dell’impulso nervoso. E’ proprio in questo minuscolo spazio che avviene il passaggio dell’informazione, non piu in forma elettrica ma chimica.

Il ruolo dei neurotrasmettitori

I mediatori della comunicazione nel cervello sono i neurotrasmettitori, molecole considerate le basi chimiche del comportamento e vere e proprie unita di informazione. Sono loro a “traghettare” il segnale da un neurone all’altro attraverso la sinapsi.

Esiste un neurotrasmettitore particolarmente studiato per i suoi effetti sul benessere: la serotonina, spesso chiamata ormone della felicita e del piacere. Un deficit di questa molecola e associato a sintomi depressivi, mancanza di energia e calo della motivazione. Un dato oggi ampiamente documentato e che gran parte della serotonina dell’organismo viene prodotta nell’intestino, a conferma di quanto sia stretto il legame tra cervello e apparato digerente.

Dalla localizzazione alla rete di aree connesse

Immaginiamo un neurone responsabile del movimento della mano. Se la mano resta ferma, quel neurone e poco attivo; nel momento in cui muoviamo la mano, viene reclutato nel gesto. Ma nessuna azione dipende mai da una sola cellula.

Per molto tempo si e pensato che ogni abilita del cervello fosse “localizzata” in un’unica regione. Ricerche successive hanno mostrato che nessun comportamento coinvolge l’attivita di una sola zona: serve sempre il lavoro coordinato di diverse aree cerebrali. Oggi il cervello viene concepito come una rete di aree distinguibili ma profondamente connesse tra loro.

Meditazione e plasticita cerebrale

I cambiamenti nel cervello vengono prodotti da molteplici attivita, tra cui la pratica della meditazione, che sta diventando un antidoto alle ansie e alle angosce della vita quotidiana. Si tratta di un percorso di osservazione e conoscenza di se e del mondo.

Secondo Nazareth Castellanos, autrice di “Neuroscienza e meditazione”, si tratta di un percorso difficile e complesso, ma dotato di una qualita preziosa: aiuta a “regolare” le emozioni. Le neuroscienze studiano non solo la risposta del cervello alla meditazione, ma anche il ruolo della mente nella trasformazione del corpo.

Grazie alla straordinaria plasticita del cervello, questa pratica permette di riorganizzare i sistemi neurali, di modificare la percezione che abbiamo di noi stessi e di ridurre lo stress. E’ un metodo che consente di entrare in relazione con il proprio io, con le proprie esperienze e con i propri sistemi emotivi e mentali. La respirazione, in particolare, riesce a plasmare emozioni, memoria e attenzione. Genera inoltre modificazioni fisiologiche misurabili, rendendo per esempio l’attivita del cuore piu regolare e armoniosa, con un senso diffuso di benessere.

Domande frequenti

Perche si dice che i neuroni comunicano senza toccarsi?

Perche tra un neurone e l’altro esiste sempre uno spazio, la sinapsi. Il segnale elettrico che percorre la cellula, arrivato al termine dell’assone, viene convertito in un segnale chimico affidato ai neurotrasmettitori, che attraversano quello spazio e raggiungono il neurone successivo. Le cellule restano quindi fisicamente separate.

Che cos’e il potenziale d’azione?

E’ l’impulso elettrico che un neurone genera quando la sua carica interna, modificata da reazioni chimiche, supera una certa soglia. Questo impulso viaggia lungo l’assone e innesca, a livello della sinapsi, il rilascio dei neurotrasmettitori verso la cellula vicina.

Che legame c’e tra cervello e intestino?

L’intestino viene definito “secondo cervello” perche ospita una fitta rete di neuroni e partecipa alla produzione di importanti neurotrasmettitori. Gran parte della serotonina dell’organismo, per esempio, viene prodotta proprio qui: e uno dei motivi per cui il benessere intestinale e collegato all’umore.

La meditazione modifica davvero il cervello?

Le neuroscienze indicano che pratiche come la meditazione e la respirazione consapevole sfruttano la plasticita cerebrale, cioe la capacita del cervello di riorganizzarsi. Possono contribuire a regolare le emozioni, a ridurre lo stress e a influenzare parametri fisiologici come il ritmo del cuore.

Ha collaborato Anita D’Aloisio, psicologa e psicoterapeuta.