Conoscere il cervello per conoscere la mente
Le nuove neuroscienze in questi ultimi anni sono fortemente impegnate a scoprire la struttura e il funzionamento del cervello e della mente, cercando di dare risposte a una delle piu grandi e feconde avventure della filosofia e della scienza. Conoscere il cervello significa conoscere la mente, e dunque acquisire sempre nuove conoscenze nella cura di un insieme di patologie, come la schizofrenia, la demenza, l’Alzheimer, il Parkinson, l’autismo e tanti altri disturbi neurologici e psichiatrici.
Finora, i progressi sono stati imponenti. Abbiamo cominciato a capire il funzionamento dei sistemi neurali, i meccanismi della memoria e dell’apprendimento. Abbiamo scoperto che cresce il numero dei neuroni e che il cervello si modella e rimodella continuamente fino all’ultimo momento.
Siamo tuttavia, come afferma Giulio Maira nel suo libro “Il cervello e piu grande del cielo” (Solferino, 2019), ancora lontani dal comprendere il rapporto tra mente e cervello, l’origine del pensiero e la sede della coscienza. La storia della mente, gia al centro della riflessione dei primi filosofi, e in sostanza la storia dell’essere umano e della sua evoluzione nel corso dei secoli. Una vicenda affascinante e grandiosa.
La struttura piu complessa dell’universo
Al fondo di questa vicenda c’e il cervello, definito dai neuroscienziati la struttura piu complessa e misteriosa dell’universo conosciuto. E costituito di 100 miliardi di neuroni, che sono in grado di realizzare un numero impressionante di connessioni sinaptiche (circa 15mila miliardi).
Tutto proviene dal cervello, come aveva gia intuito Ippocrate, il padre della medicina: gioia e dolori, piacere e dispiacere, sofferenza, miseria e nobilta, invidia, odio e amore, arte, creativita e malvagita. Una combinazione di bene e male. Tutto quello che pensiamo, facciamo, vediamo, ascoltiamo e opera del cervello. Noi siamo il nostro cervello. Come da questo incredibile organo possa scaturire la mente, il pensiero, la coscienza, rimane ancora uno dei piu grandi misteri.
Neuroni e neurotrasmettitori
Ai circuiti neurali sono poi collegati i neurotrasmettitori, che svolgono un ruolo fondamentale. Fino a questo momento, sono stati scoperti piu di un centinaio. La dopamina e, ad esempio, un neurotrasmettitore che agisce nei meccanismi del benessere e del piacere. La serotonina, a sua volta, opera nella regolazione dell’umore, dell’impulsivita e del sonno, mentre le endorfine vengono rilasciate quando si prova un dolore, durante un esercizio fisico o in un’attivita sessuale. Un’altra sostanza, l’ossitocina, riveste una funzione significativa durante il parto e l’allattamento, ed e legata ai legami di attaccamento e all’affetto. Sono tutte molecole che hanno un rilevante esito sui pensieri, le emozioni, gli stati mentali e sul carattere.
La plasticita del cervello e la neurogenesi
Una delle piu importanti scoperte delle neuroscienze e quella della plasticita del cervello, la capacita di cambiare struttura e funzione, e apprendere sempre nuove conoscenze, in risposta alle esperienze personali e agli stimoli familiari e socio-ambientali. Cio contrariamente alle affermazioni della scienza che da sempre aveva sostenuto che il cervello fosse immutabile. La neuroplasticita, che e molto cospicua soprattutto nell’infanzia e nell’adolescenza, non scompare, ma cambia lungo tutta la vita. Questa scoperta costituisce una rivoluzione scientifica specialmente nei sistemi scolastici ed educativi e nel processo di invecchiamento.
Insieme con la plasticita cerebrale c’e inoltre il fenomeno della neurogenesi, cioe la capacita del cervello di creare nuovi neuroni, i quali consentono un continuo rimodellamento delle connessioni sinaptiche. Con l’eta, la neurogenesi rallenta sempre piu.
I neuroni specchio e l’empatia
Un’altra scoperta, avvenuta in Italia negli anni Novanta, e quella dei neuroni specchio. Questi sono sistemi neuronali che si attivano sia quando noi compiamo un’azione sia quando osserviamo un’altra persona compiere la medesima azione. In sostanza, proviamo le stesse emozioni e sensazioni altrui, perche attiviamo gli stessi circuiti neurali di una persona quando gioisce, piange, soffre, si emoziona, e felice. E un processo di empatia, una straordinaria capacita, che e stata collegata alla cosiddetta teoria della mente: vedere e sentire la realta con gli occhi di un’altra persona. La scoperta dei neuroni specchio ci riporta all’alba della civilta, quando comparve la capacita di imitare e dunque apprendere.
L’evoluzione del cervello
Il cervello umano si e evoluto nel corso di milioni di anni da forme primitive fino a diventare l’opera piu complessa e mirabile della creazione. All’inizio, circa 500 milioni di anni fa, viene costituita la prima parte del cervello, quella piu antica. E chiamata cervello rettiliano poiche e simile al cervello dei rettili. La seconda parte e formata dal sistema limbico, si e sviluppata tra 200 e 300 milioni di anni fa e comprende le aree relative alle emozioni e al controllo dei comportamenti. E il cervello emotivo e include l’ippocampo (memoria), l’amigdala (sede delle emozioni), il talamo e l’ipotalamo. La terza parte e il cervello razionale, la regione piu nobile ed evoluta del cervello, comparsa circa 100 milioni di anni fa. Il neo-cervello appare ai neuroscienziati come un telaio incantato capace di creare sempre nuove emozioni, idee, pensieri, immagini, arte (Sherrington).
Aree specializzate o reti connesse?
Uno dei temi principali delle neuroscienze e se le aree cerebrali abbiano specifiche funzioni. Esperimenti di brain imaging hanno mostrato come parti del cervello vengano attivate per gestire specifici tipi di informazione. Non tutto il cervello, secondo Gazzaniga, e impegnato in un determinato compito. Oggi, l’orientamento prevalente e che nel cervello tutto emerge dall’interazione. Aree diverse, anche distanti tra loro, sono connesse funzionalmente, vi e uno scambio continuo di informazioni. Questo vuol dire che tutto nel cervello e mosso da un processo di connessioni tra reti neurali. Emerge un fenomeno talmente straordinario che il pensiero, la mente, la ragione, riesce a suscitare un senso di sgomento.
Coscienza e libero arbitrio
Nasce con il cervello anche la coscienza, il mondo della consapevolezza, che e la piu alta forma di complessita conosciuta nell’universo. La coscienza risulta uno dei piu profondi di tutti i misteri scientifici. Essa e un’attivita della mente, ma cio non significa che pensiero e coscienza si identifichino, poiche il pensiero non sempre e cosciente. Un’altra realta sconvolgente e che la maggior parte delle attivita cerebrali non ha diretta consapevolezza, come gia aveva intuito Freud. Buona parte della nostra vita mentale infatti e inaccessibile alla coscienza. Sono comportamenti che nascono nell’inconscio.
Qui sorge il problema del libero arbitrio, cioe la liberta di scelta. Secondo autorevoli neuroscienziati, il libero arbitrio non esiste. Esperimenti condotti al riguardo hanno mostrato che, nell’eseguire un compito, certe regioni del cervello si attivano circa 535 millisecondi prima che quella decisione diventi cosciente. Concludendo, sappiamo del cervello e della mente soltanto una minima parte, ma quel che sappiamo ci riempie l’animo di stupore e meraviglia.
Domande frequenti
Che cos’e la plasticita cerebrale?
E la capacita del cervello di cambiare struttura e funzione e di apprendere nuove conoscenze in risposta alle esperienze e agli stimoli dell’ambiente. E particolarmente intensa nell’infanzia e nell’adolescenza, ma non scompare mai del tutto: si modifica lungo tutta la vita, con importanti implicazioni per l’educazione e per l’invecchiamento.
Che cosa sono i neuroni specchio?
Sono sistemi neuronali, scoperti in Italia negli anni Novanta, che si attivano sia quando compiamo un’azione sia quando osserviamo un’altra persona compierla. Sono associati alla capacita di empatia e alla teoria della mente, cioe alla possibilita di comprendere emozioni e intenzioni altrui.
Quanti neuroni ha il cervello umano?
Secondo le stime riportate nell’articolo, il cervello e costituito da circa 100 miliardi di neuroni, capaci di realizzare un numero impressionante di connessioni sinaptiche, nell’ordine dei 15mila miliardi.
Il libero arbitrio esiste secondo le neuroscienze?
E una questione aperta e dibattuta. Alcuni autorevoli neuroscienziati sostengono che il libero arbitrio non esista, sulla base di esperimenti in cui certe regioni cerebrali si attivano centinaia di millisecondi prima che una decisione diventi cosciente. Resta pero uno dei grandi interrogativi ancora irrisolti.