Il grande dibattito sul cervello - Ted Altschuler

Nel corso della storia, gli scienziati hanno proposto idee contrastanti sul come il cervello svolga le funzioni come percezione, memoria e movimento. Ognuna di queste funzioni è svolta da una specifica area del cervello? O più aree lavorano insieme per realizzarle? Ted Altschuler indaga su entrambi i lati del dibattito.

Nel 1861, due scienziati iniziarono
una discussione veramente cervellotica

Nello specifico, avevano idee opposte
sul come il parlato e la memoria

operano nel cervello umano.

Earnest Aubertin,
con il suo modello localistico

sosteneva che una particolare
parte del cervello

era dedicata ad entrambi i processi.

Pierre Gratiolet, al contrario,
sosteneva il modello distribuito,

dove regioni diverse lavorano assieme

per compiere entrambe le funzioni.

Il dibattito che iniziarono riecheggiò
per il resto del secolo,

conivolgendo alcune delle più
grandi menti del tempo.

Aubertin e il suo modello localistico
aveva grandi nomi dalla sua parte.

Nel 17esimo secolo, René Descartes
assegnò la qualità

del libero arbitrio e dell'anima umana
alla ghiandola pineale.

E nel tardo 18esimo secolo, un giovane
studente di nome Frans Joseph Gall

osservò che chi memorizzava meglio
in classe aveva gli occhi più prominenti

e decise che fosse dovuto
ad un maggior sviluppo

nella parte adiacente del cervello.

Come medico, Gall continuò
a rafforzare lo studio della frenologia,

la quale afferma che marcate
facoltà mentali corrispondono

a aree del cervello altamente sviluppate,
osservabili come bozzi sul cranio.

La diffusa popolarità della frenologia
per tutto il 19esimo secolo

fece pendere la bilancia a favore
del localismo di Aubertin.

Il problema è che Gall non si preoccupò
di provare scientificamente

se la mappe individuali del cervello
che lui costruì

si potessero applicare a tutte le persone.

E nel 1840, Pierre Flourens
sfidò la frenologia

distruggendo selettivamente
parti di cervello animale

ed osservando quali funzioni
si perdessero.

Flourens scoprì
che danneggiando la corteccia

si interferiva con il giudizio
o movimento in generale,

ma fallì nell'identificare regioni
associate ad una specifica funzione,

concludendo che la corteccia compie
le funzioni cerebrali come una sola unità.

Flourens segnò una vittoria per Gratiolet,
ma non durò a lungo.

Un ex studente di Gall,
Jean-Baptiste Bouillaud,

contestò la conclusione di Flourens,

osservando che pazienti
con disturbi della parola

avevano tutti danni al lobo frontale.

Dopo l'autopsia fatta da Paul Broca nel 1861
ad una paziente che aveva perso la capacità

di produrre parole, ma non
la capacità di comprenderle,

rivelò un danno al lobo frontale
altamente localizzato,

il modello distribuito
sembrava condannato.

Il localismo decollò.

Nel 1870, Karl Wernicke associò
la parte del lobo temporale sinistro

con la comprensione della parola.

Poco dopo, Eduard Hitzig e Gustav Fritsch

stimolarono la corteccia di un cane
e scoprirono una regione frontale del lobo

responsabile dei movimenti muscolari.

Continuando il loro lavoro, David Ferrier
mappò ogni pezzo della corteccia

associata con il movimento
delle parti del corpo.

Nel 1909, Korbinian Brodmann costruì

la sua mappa della corteccia
con 52 sezioni separate.

Sembrava che la vittoria del modello localista
di Aubertin fosse assicurata.

Ma il neurologo Karl Wernicke venne
fuori con un'idea interessante.

Ragionò che anche se le zone
della parola e della comprensione

non erano adiacenti,

il danneggiamento dell'area
che le connette porta

ad una specifica perdita del linguaggio,
oggi chiamata afasia ricettiva.

Il modello connessionista di Wernicke
aiutò a capire i disturbi

che non erano determinati
dalla disfunzione di una sola area.

Gli strumenti della neuroscienza moderna
rivelano un cervello molto più complesso

di quanto Gratiolet, Aubertin,
e Wernicke immaginarono.

Oggi, l'ippocampo è associato
a due funzioni distinte del cervello:

creare memorie e processare
il posizionamento nello spazio.

Oggigiorno, misuriamo anche
due tipi di connessioni:

connessioni anatomiche
fra due regioni adiacenti

della corteccia che lavorano insieme,

e le connessioni funzionali
fra regioni separate

che lavorano insieme
per compiere un processo.

Un'azione semplice come la vista

è composta da azioni più piccole,

con diverse parti della corteccia
che rappresentano

forma, colore e posizione nello spazio.

Quando certe aree smettono di funzionare,
possiamo riconoscere oggetti,

ma non vederli, o viceversa.

Ci sono vari tipi di memoria,
per i fatti e per la routine.

E ricordare qualcosa come la prima bici

coinvolge una rete di regioni diverse
ognuna rappresentante un concetto

del veicolo, la forma della bici,
il suono del campanello,

e l'emozione associata a quel ricordo.

Alla fine, sia Gratiolet che Aubertin
avevano ragione.

Ed ancora oggi usiamo entrambi i modelli
per comprendere la cognizione.

Per esempio, oggi possiamo misurare
l'attività del cervello

con così grande precisione temporale

che possiamo vedere il singolo processo
localizzato compreso

nel singolo atto del ricordo.

Ma è l'integrazione di processi
e regioni differenti

che ci permette di provare
un'esperienza di memoria coerente.

Le due teorie, apparentemente
in competizione, provano due aspetti

di un modello più completo,

che a sua volta andrà rivisto e raffinato

con il miglioramento di tecnologie e metodi
per capire il miglioramento del cervello.