Cervello umano: 5 curiosità scientifiche che forse non conoscevi

Il cervello umano è un organo straordinariamente complesso e dinamico, capace di adattarsi, evolversi e trasformarsi in risposta a stimoli interni ed esterni. Non rimane mai uguale e cambia insieme a noi, dimostrando plasticità e capacità di adattamento.

Le neuroscienze moderne hanno svelato numerosi aspetti affascinanti del funzionamento cerebrale, dalla plasticità neuronale alla riorganizzazione sinaptica a causa di traumi o incidenti, fino ai cambiamenti della personalità conseguenti a lesioni specifiche. 

In questo articolo, esploreremo alcune di queste curiosità scientifiche, mostrandovi un lato del cervello ancora più interessante e misterioso.

5 curiosità sul cervello umano

Il nostro cervello non smette mai di stupirci, più informazioni scopriamo su di lui, più ne restiamo affascinati. Così familiare ma nello stesso tempo sconosciuto, per secoli è stato oggetto di ricerche che ancora oggi non sono terminate. Ecco cinque curiosità che forse non sapevate rispetto alle capacità del cervello umano:

1)Neuroplasticità: il cervello è in continua evoluzione

La neuroplasticità è la capacità del cervello di modificare la propria struttura e funzione in risposta all’esperienza, all’apprendimento e a stimoli ambientali. Per esempio, una persona che perde la vista, con il tempo andrà a “rimpiazzare” l’area cerebrale dedicata alla codifica degli stimoli visivi, a favore invece delle aree dedicate ad altri sensi, come ad esempio udito e tatto.

Questo fenomeno si manifesta attraverso diversi meccanismi:

• Sinaptogenesi: formazione di nuove sinapsi tra neuroni, fondamentale per l’apprendimento e la memoria.
• Neurogenesi: generazione di nuovi neuroni a partire da cellule staminali.
• Plasticità della mielina: adattamento della guaina mielinica che avvolge gli assoni, migliorando la velocità e l’efficienza della trasmissione neurale.

Questi processi non avvengono solo durante l’infanzia – in ogni caso il momento con maggiore plasticità cerebrale in quanto il cervello è in pieno sviluppo – ma persistono anche nell’età adulta, sebbene con minore intensità. 

2)Il sonno: un alleato della memoria e della neurogenesi

Il sonno svolge un ruolo cruciale nel consolidamento della memoria e nella neurogenesi. Durante il sonno, in particolare nella fase non-REM, si verifica il rafforzamento delle tracce mnemoniche, facilitando il passaggio delle informazioni dalla memoria a breve termine a quella a lungo termine, “facendo pulizia” di tutte quelle informazioni raccolte durante il giorno che non servono, per alleggerire la memoria.

Inoltre, un sonno adeguato favorisce la neurogenesi nell’ippocampo, mentre la sua privazione può ostacolare questo processo, compromettendo l’apprendimento e la memoria. Pertanto, mantenere una buona igiene del sonno è essenziale per la salute cognitiva.

3)Adolescenza: una seconda finestra di plasticità cerebrale

Durante l’adolescenza, il cervello subisce significative riorganizzazioni strutturali e funzionali. Un processo chiave in questa fase è la potatura sinaptica, ovvero l’eliminazione selettiva delle sinapsi meno utilizzate, che consente di rafforzare le connessioni neurali più utili ed efficienti. Parallelamente, si verifica un aumento della mielinizzazione, che migliora la velocità di trasmissione degli impulsi nervosi.

Tuttavia, la maturazione della corteccia prefrontale, responsabile delle funzioni esecutive come il controllo degli impulsi e la pianificazione, avviene più lentamente rispetto alle altre aree come ad esempio quelle limbiche, coinvolte nelle emozioni. 

Questo disallineamento nello sviluppo delle aree cerebrali, può spiegare la maggiore impulsività e vulnerabilità emotiva tipica degli adolescenti, che si trovano a vivere un momento di vita particolarmente suscettibile alle emozioni con una mancata capacità di controllo dovuta alla corteccia prefrontale non ancora del tutto formata. 

4)Lesioni cerebrali e cambiamenti della personalità: il caso di Phineas Gage

Il celebre caso di Phineas Gage rappresenta un esempio emblematico di come le lesioni cerebrali possano alterare profondamente la personalità di un individuo. 

Nel 1848, Gage sopravvisse a un incidente in cui una sbarra di ferro gli attraversò il cranio, danneggiando la corteccia prefrontale ventromediale. Sebbene fisicamente Gage non avesse riportato danni, il suo comportamento cambiò drasticamente: divenne impulsivo, irascibile e socialmente inappropriato, dimostrandosi completamente diverso dalla persona che era prima dell’incidente.

Questo caso ha fornito importanti intuizioni sul ruolo della corteccia prefrontale nella regolazione delle emozioni, nel controllo degli impulsi e nella presa di decisioni, evidenziando la stretta interconnessione tra strutture cerebrali e aspetti della personalità.

5)Epilessia del Lobo Temporale: implicazioni comportamentali e psicologiche

L’epilessia del lobo temporale è una forma di epilessia focale (o parziale) che si caratterizza per la ripetizione di crisi epilettiche che hanno origine nel lobo temporale del cervello. Questo tipo di epilessia può essere causata da varie ragioni, come lesioni cerebrali, tumori, malformazioni vascolari o problemi nello sviluppo.

Questa patologia può provocare alterazioni comportamentali e della personalità, come: aumento dell’interesse religioso, iposessualità, ipergrafia e aggressività. Le ripercussioni a livello comportamentale che abbiamo appena elencato, sottolineano quando le strutture celebrali possano andare a condizionare le nostre emozioni e le nostre azioni, creando una spaccatura nella convinzione che la realtà neuronale e la nostra realtà emotiva vivano distanti. Ora più che mai è chiaro che i sentimenti vivono nel nostro cervello e non nel cuore, perché ogni alterazione nel cervello causa mutamenti che investono ogni aspetto della nostra vita.

Il lato oscuro del cervello: quello che ancora non sappiamo

Il cervello umano è un organo dinamico, capace di adattarsi e trasformarsi in risposta a una vasta gamma di stimoli e condizioni. La neuroplasticità, il ruolo del sonno, le riorganizzazioni durante l’adolescenza e gli effetti delle lesioni cerebrali sulla personalità sono solo alcune delle molteplici sfaccettature che rendono lo studio del cervello affascinante e in continua evoluzione. 

Nonostante i progressi straordinari compiuti negli ultimi decenni grazie alla risonanza magnetica funzionale (fMRI), alla stimolazione magnetica transcranica (TMS) e alle neuroscienze computazionali, gran parte del funzionamento del cervello umano resta ancora in gran parte ignoto. Si stima infatti che conosciamo in modo dettagliato meno del 10% delle reti neurali e delle loro funzioni.

Uno degli obiettivi più ambiziosi delle neuroscienze moderne è la mappatura completa del connettoma umano, ovvero l’insieme delle connessioni sinaptiche tra tutti i neuroni del cervello. Il cervello umano contiene circa 86 miliardi di neuroni, ognuno dei quali può stabilire fino a 10.000 connessioni sinaptiche. Questo crea un numero di connessioni superiore al numero di stelle nella Via Lattea, rendendo la modellazione integrale del cervello una sfida tecnica e teorica immensa.

Come disse il celebre neuroscienziato V.S. Ramachandran: “Il cervello umano è l’oggetto più complesso dell’universo conosciuto. Comprenderlo pienamente potrebbe richiedere secoli”.