La Concezione del Cervello dalla Antica Grecia al XX Secolo: Da Miti a Scienza, Sintesi del corso di Neuroscienze

Scarica La Concezione del Cervello dalla Antica Grecia al XX Secolo: Da Miti a Scienza e più Sintesi del corso in PDF di Neuroscienze solo su Docsity! NEUROSCIENZE La parola neuroscienze è di recente origine. Lo studio del cervello, tuttavia, è antico quanto la scienza stessa. La rivoluzione delle neuroscienze avvenne quando gli scienziati si resero conto che il modo migliore per tentare di capire come lavorava il cervello derivava da un approccio interdisciplinare. Il campo delle neuroscienze è cosi vasto da comprendere quasi tutta la scienza naturale, ponendo il sistema nervoso come il punto focale comune. LE ORIGINI DELLE NEUROSCIENZE Alcune testimonianze suggeriscono che persino i nostri antenati preistorici si resero conto che il cervello è “cruciale” per la vita. All’incirca 7000 anni fa, quegli uomini erano in grado di praticare dei fori nei crani di altri uomini, evidentemente, non con l’intento di uccidere, ma per curare. Il cranio mostra segni di guarigione dopo l’operazione, a indicare che la procedura veniva eseguita sui soggetti vivi e non si trattava di un mero rituale condotto dopo la morte. Alcuni abbiano avanzato l’ipotesi che questa procedura fosse adottata per il trattamento del mal di testa o dei disturbi mentali. Scritti medici dell’antico Egitto, datati almeno 5000 anni fa, sono indicativi di come già fossero ben a conoscenza dei molti sintomi di un danno celebrale. In ogni modo, è anche accertato che il cuore, e non il cervello, erano ritenuti la sede dell’anima e della memoria. LA CONCEZIONE DEL CERVELLO NELL’ANTICA GRECIA Diversi studiosi dell’Antica Grecia giunsero alla conclusione che il cervello rappresenta l’organo della percezione. Il più influente fu Ippocrate, il padre della medicina, che enunciò la sua convinzione che il cervello non fosse coinvolto soltanto della sensazione, ma rappresentasse anche la sede dell’intelligenza. Questa visione non fu accettata da tutti; Aristotele aderì alla convinzione che il cuore fosse il centro dell’intelletto e il cervello era deputato a raffreddare il sangue riscaldato dal corpo. Il filosofo greco riteneva quindi, che gli esseri umani fossero più razionali degli animali in quanto possedevano un cervello più grande, in grado di raffreddare meglio il sangue e il temperamento. LA CONCEZIONE DEL CERVELLO NELL’IMPERO ROMANO La figura più importante all’interno della medicina romana fu il medico e scrittore greco Galeno, il quale abbracciò la concezione ippocratica della funzione del cervello. In quanto medico dei gladiatori egli dovette essere testimone delle sfortunate conseguenze di lesioni spinali e celebrali. Le opinioni di Galeno furono influenzate più che altro dalle sue accurate dissezioni di animali. Il medico, attraverso lo studio del cervello della pecora, capi che: - Ci sono delle differenze di struttura tra encefalo e cervelletto. Il primo più tenero controlla le sensazioni, mentre il secondo, più denso, controlla i movimenti. - Il cervello è cavo a causa delle presenza dei ventricoli in cui è presente un fluido. Per Galeno, questa scoperta concordava perfettamente con la teoria, che il corpo funziona in accordo a un bilanciamento tra i quattro umori. Le sensazioni venivano registrate e i movimenti avviati a partire dallo spostamento degli umori da o verso i ventricoli del cervello attraverso i nervi, che si riteneva fossero tubi vuoti, come i vasi sanguigni. LA CONCEZIONE DEL CERVELLO DAL RINASCIMENTO AL DICIANNOVESIMO SECOLO La visione del cervello di Galeno prevalse per almeno 1500 anni. Un maggior numero di dettagli venne aggiunto alla struttura del cervello dal grande anatomista Vesalio durante il Rinascimento. Tuttavia, la teoria ventricolare sulla funzione del cervello rimase essenzialmente inalterata. Anzi, l’intero concetto venne rafforzato agli inizi del diciassettesimo secolo, quando gli inventori francesi iniziarono a sviluppare congegni meccanici. Questi congegni avvalorano la nozione che il cervello fosse simile ad una macchina. Uno dei principali sostenitori di questa teoria fluido-meccanica per spiegare la funzione del cervello, fu il filosofo e matematico francese Cartesio. Comunque, mentre egli credeva che questa teoria potesse offrire una spiegazione del cervello e del comportamento animale, non poteva neppure supporre che rendesse conto di tutto l’insieme dei comportamenti umani. Egli riteneva che, gli uomini possedessero un intelletto e un’anima donati da Dio. Pertanto, propose che i meccanismi del cervello controllassero solo le componenti del comportamento umano che più si rassomigliavano a quelle degli animali. Cartesio era convinto che la mente fosse un’entità spirituale che riceveva sensazioni e comandava i movimenti mediante la comunicazione con la macchina- cervello attraverso l’epifisi (ghiandola pineale). Durante il diciassettesimo e diciottesimo secolo altri scienziati si discostarono dalla visione di Galeno e iniziarono a esaminare la sostanza celebrale più da vicino. Essi osservano che il tessuto celebrale era suddiviso in due parti: la sostanza grigia e la sostanza bianca: la sostanza bianca conteneva le fibre che convogliavano informazioni alla e della sostanza grigia. Entro la fine del diciottesimo secolo il sistema nervoso era stato dissezionato completamente e la sua anatomia microscopica era stata descritta in dettaglio. Gli scienziati avevano riconosciuto che il sistema nervoso ha una porzione centrale, comprensiva del cervello ( formato da: encefalo, il cervelletto e il tronco encefalico) e il midollo spinale e una porzione periferica, formata dalla rete di nervi che decorrono attraverso il corpo. Un progresso importante è stata l’osservazione che, per qualsiasi individuo, poteva essere identificato la stessa distribuzione generale di protuberanze (giri) e avvallamenti (detti fessure e solchi). Questa distribuzione, che introduceva una ripartizione in lobi, era la base per l’ipotesi secondo cui differenti funzioni potevano essere localizzate su diverse prominenze del cervello. Nel 1751 Benjamin Franklin pubblicò un trattato internazionale, che annunciava un nuovo fenomeno elettrico sino ad allora incompreso. Sul volgere del secolo, lo scienziato italiano Luigi Galvani e il biologo Emilio du Bois-Reymond dimostrarono che i muscoli possono essere indotti a contrarsi in modo involontario quando i nervi vengono stimolati elettricamente, e che il cervello stesso è capace di generare elettricità. Questa scoperta rimpiazzò finalmente la concezione che i nervi comunicassero con il corpo mediante il movimento dei fluidi. Rimase irrisolta la questione riguardante la possibilità che i muscoli che determinavano il movimento potessero impiegare le stesse fibre che registravano le sensazioni provenienti dalla pelle. L’ipotesi di una comunicazione bilaterale lungo gli stessi fili, fu suggerita dall’osservazione che quando un nervo del corpo è reciso si verifica di solito una perdita sia della sensibilità sia della capacità di movimento della regione danneggiata. In ogni caso, si sapeva già allora che all’interno di ogni nervo del corpo esistevano numerosi filamenti ognuna delle quali avrebbe potuto funzionare come un distinto filo conduttore. Questo problema fu risolto intorno al 1810 da Bell e Magendie. Un aspetto anatomico curioso è che, esattamente subito prima che i nervi entrino nel midollo spinale, le fibre si dividono in due branche o radici. La radice dorsale entra attraverso la porzione posteriore del midollo spinale, mentre la radice ventrale entra da quella anteriore. Bell testò la possibilità che le due radici spinali portassero informazioni differenti. Egli trovò che solo la recisione delle radici ventrali causava una paralisi muscolare. Successivamente, Magendie fu in grado di dimostrare che le radici dorsali veicolavano informazioni sensitive al midollo spinale. Bell e Magendie conclusero che, all’interno di ogni nervo, esisteva una mescolanza di molti fili alcuni dei quali conducevano informazioni al cervello, altri ai muscoli. LA LOCALIZZAZIONE DI FUNZIONI SPECIFICHE IN DIFFERENTI REGIONI DEL CERVELLO IL NEURONE: UNITA’ FONDAMENTALE DELLA CELLULA Le unità fondamentali del nostro cervello sono i neuroni, la teoria cellulare vuole però che l’unità fondamentale sia la cellula ed è qui che si pone il problema del cervello. Il neurone da solo ha delle difficoltà, ma acquisisce delle funzioni importanti all’interno della sua rete. Per questo nel corso della storia si sono scontrate due correnti il reticolarismo (cioè intendere l’unità funzionale come la rete dei neuroni) e il neuronismo (cioè intendere l’unità funzionale come il neurone). Adesso sappiamo che l’unità funzionale non è la rete in quanto essa rappresenta un prodotto, ma al tempo non si riusciva a dare una risposta certa. Golgi insieme con Cajal definirono il neurone come l’unità presente all’interno del nostro cervello. LE NEUROSCIENZE OGGI La storia ha dimostrato in modo evidente che capire come funziona il cervello è una grossa sfida. Per ridurre la complessità del problema, i neuroscienziati lo hanno suddiviso in piccole parti: è ciò che viene detto approccio riduzionistico. La dimensione dell’unità oggetto di studio definisce il livello di analisi. NEUROSCIENZE MOLECOLARI: Il cervello è stato denominato “il pezzo di materia più complesso dell’universo”. La materia celebrale consiste di un’eccezionale varietà di molecole, molte delle quali sono specifiche del sistema nervoso. Queste diverse molecole svolgono molti ruoli differenti. Lo studio del cervello a questo livello elementare viene chiamato neuroscienze molecolare. NEUROSCIENZE CELLULARI: Il livello di analisi successivo è costituito dalla neuroscienza cellulare, che focalizza l’attenzione sullo studio del modo in cui tutte queste molecole operano insieme per conferire al neurone le sue speciali proprietà. NEUROSCIENZE DEI SISTEMI: Costellazioni di neuroni formano complessi circuiti che eseguono funzioni semplici: la visione o il movimento volontario. Perciò, possiamo parlare di “sistema visivo” o “sistema motorio”, ciascuno dei quali possiede il suo distinto circuito nel cervello. A questo livello di analisi, chiamato neuroscienza dei sistemi, i neuroscienziati studiano come circuiti neuronali differenti analizzano le informazioni sensoriali. NEUROSCIENZE COMPORTAMENTALI E COGNITIVE: Come il cervello controlla il comportamento e crea la mente.