2019

Il cervello umano, una rete senza pari

Sono molte le interessanti analogie che accomunano le onde elettriche del nostro cervello alla rete elettrica locale. Eppure, quest’organo rimane un mistero, che molto probabilmente non finiremo mai di esplorare.

Autrice: Silvia Zuber


Intervista con il Prof. Dr. Lutz Jäncke, titolare di una cattedra in neuropsicologia presso l’Università di Zurigo.
Prof. Dr. Lutz Jäncke
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Signor Jäncke, quanto sappiamo del cervello umano?
È difficile da quantificare. Certamente ne sappiamo molto di più di 30 o 40 anni fa. Abbiamo compiuto enormi progressi e imparato molto di nuovo, specialmente negli ultimi 20 anni. Ho il sospetto, però, che non arriveremo mai a sapere tutto al riguardo.

La rete di trasmissione è molto rigida per quanto riguarda i cambiamenti a breve termine.  E il nostro cervello?
Il cervello umano è un organo estremamente flessibile, che si evolve costantemente in funzione delle esperienze, dell’ambiente personale e del suo processo di maturazione. Il risultato di questa variabilità è la straordinaria capacità di apprendimento dell’essere umano. Siamo dotati di un cervello che in un certo senso ci costringe a imparare e a svilupparci. Gli istinti tipici del mondo animale hanno un ruolo secondario negli esseri umani.

All’interno del cervello esiste un centro di controllo come il Swissgrid Control di Aarau?
No, una cosa del genere non esiste. Il cervello è un sistema intrinsecamente funzionante senza un responsabile o una sede centrale. Non può essere paragonato ai classici sistemi di controllo tecnologici. È piuttosto un sistema in grado di organizzarsi in modo autonomo.

Le aree cerebrali possono compensare eventuali carenze in altre funzioni?
Sì, ciò avviene in molti modi. Se ad esempio una persona perde la vista, le aree cerebrali deputate alla trasmissione delle informazioni visive vengono sostituite da altre aree funzionali. Monitorando dopo alcuni anni le onde cerebrali della persona non vedente mentre legge un testo in Braille, si può vedere molto chiaramente come alle aree precedentemente inutilizzate siano subentrate le aree tattili del cervello. Il nostro cervello è quindi un sistema capace di riorganizzarsi, nel quale anche le reti che non sono più necessarie vengono in una certa misura reintegrate.

Il nostro cervello è una rete complessa. Quale logica segue?
Il cervello funziona secondo delle regole, che però non comprendiamo appieno. Il suo linguaggio non è stato ancora decifrato. Sappiamo che alcune aree cerebrali influenzano altre aree e che le oscillazioni elettriche sono un importante segnale di comunicazione all’interno del cervello.

L’energia elettrica segue il percorso della minore resistenza. Come circolano i flussi all’interno del cervello?
Nel cervello l’elettricità circola in diversi modi. Da un lato abbiamo processi di propagazione mediante sistemi di cavi, i cosiddetti assoni, che sono preposti alla trasmissione dell’elettricità. Ci sono poi meccanismi di tipo saltatorio. In questo caso gli impulsi «saltano» da determinate aree ad altre, aumentando così la velocità di trasmissione. Oggi, in alcuni casi, siamo addirittura in grado di identificare l’attività che una persona sta svolgendo in base a quanta elettricità circola nel cervello.

L’approvvigionamento energetico è il frutto di una simbiosi tra flussi di energia e di dati. Come vengono trasmesse le informazioni all’interno del cervello?
La trasmissione delle informazioni nel cervello è sempre dello stesso tipo. È solo la modalità di propagazione a cambiare. La rete cerebrale consuma circa un quinto dell’energia corporea, con variazioni che si attestano a basse percentuali a una cifra.

Le capacità delle linee della rete di trasmissione sono limitate. È così anche per il cervello?
Gli esseri umani sono dotati di una riserva neurofisiologica limitata, oltre la quale non è possibile andare. Possiamo però ottimizzare le nostre risorse, ad esempio allenandoci a rendere talmente automatiche alcune competenze, da far sì che richiedano una quantità sempre minore delle risorse di cui disponiamo. Ecco che questo processo di automatizzazione presenta alcuni vantaggi. Uno di questi è la nostra capacità di sfruttare diverse competenze automatiche simultaneamente o in rapida successione, con il conseguente passaggio al multitasking.

Cosa succede in caso di «sovraccarico»?
Esistono diversi livelli di sovraccarico cerebrale. In presenza di un grave trauma, il cervello può passare a modalità di funzionamento alternative. Questo provoca dei disturbi a carico del cervello, come ad esempio i disturbi dissociativi, caratterizzati da profondi cambiamenti nella personalità del soggetto. Oppure la sindrome da fatica cronica, nella quale il cervello passa a una modalità di funzionamento diversa che è causa di esaurimento. Ad ogni modo, la soglia di sovraccarico cerebrale varia in larga misura da un individuo all’altro. La stessa quantità di stimoli non causa lo stesso livello di stress in ogni persona. In definitiva, è l’interpretazione soggettiva di una situazione a favorire o meno il sovraccarico.

Nella rete elettrica, meccanismi di protezione adeguati impediscono che l’intero sistema collassi. Come fa il cervello a prevenire il blackout totale?
Ci pensano i meccanismi di compensazione, che tuttavia richiedono un notevole sforzo da parte dell’interessato. Le aree cerebrali circostanti devono essere enormemente stimolate per isolare il più rapidamente possibile un’area morta del cervello e impedire il diffondersi del processo di deterioramento. Se invece il danno è carico del tronco cerebrale, l’intero funzionamento dell’organismo risulta compromesso.

L’uomo è assai irrazionale ed estremamente manipolabile.

Prof. Dr. Lutz Jäncke

Il cervello ha sempre il pieno controllo sul corpo?
Il cervello non monitora ogni singola attività della periferia. Molti processi si svolgono automaticamente e sono regolati direttamente negli organi o dal midollo spinale. Ciononostante, il cervello mantiene sempre il controllo: tutto ciò che percepiamo è prodotto sulla base di informazioni che hanno origine nella periferia e vengono inviate verso l’alto alla corteccia.

E allora quanto avviene automaticamente?
Il 90% avviene involontariamente e siamo consapevoli solo di un 10%. In altre parole, la maggior parte dei processi viene eseguita in modo completamente automatico. E la percentuale potrebbe essere addirittura maggiore. Controlliamo in modo cosciente molto meno di quanto potremmo immaginare. Ed è così per tutti.

Quali insegnamenti può trarre la rete di trasmissione dal funzionamento del cervello?
Per il momento, nella ricerca sul cervello stiamo ancora imparando dalla tecnologia, piuttosto che il contrario. Per comprendere le funzioni cerebrali utilizziamo ad esempio degli algoritmi matematici. Un aspetto interessante per l’avvenire è la capacità di auto- organizzazione del cervello. Applicarla ai sistemi tecnologici potrebbe essere una sfida avvincente.

Quanto sono pilotabili l’essere umano e il suo cervello?
Gli esseri umani sono molto irrazionali e tremendamente vulnerabili alle manipolazioni. Veniamo travolti da valanghe di informazioni e manipolati su tutti i fronti, anche senza rendercene conto. Il nostro cervello, per natura, non è concepito per gestire questo bombardamento di informazioni, che va ben oltre le sue capacità. Per poter elaborare tutte queste informazioni, quest’organo è sottoposto costantemente a enormi sforzi. Non sono certo che questo sia salutare per noi o per il nostro cervello.

Cosa la affascina personalmente del cervello? Come può un organo che pesa tra gli 1,2 e gli 1,4 chilogrammi influire così profondamente sugli esseri umani e sul destino dell’umanità? Questa è una delle ragioni per cui mi sono dedicato alla ricerca sul cervello. E quale aspetto continua a sorprenderla di questo argomento? Mi stupisce sempre più spesso l’irrazionalità umana. Siamo del tutto indecifrabili nel nostro agire quotidiano. In più l’uomo non va certo migliorando. La sua intelligenza non è aumentata nel corso dell’evoluzione. E già questo è piuttosto sorprendente, non crede?


Fatti relativi al cervello

  • Gli impulsi nervosi da e verso il cervello possono raggiungere velocità fino a 432 chilometri orari.
  • In stato di veglia il nostro cervello genera tra i 10 e i 23 watt – una potenza sufficiente ad accendere una lampadina.
  • Nonostante il cervello rappresenti solo il 2% del nostro peso corporeo, assorbe il 20% di tutta l’energia del nostro organismo.
  • Complessivamente, i vasi sanguigni del cervello sono lunghi circa 600 chilometri.
  • Ogni volta che sorge un ricordo, si creano nuove connessioni all’interno del cervello.
  • Le onde cerebrali attivate dall’aroma del cioccolato hanno un effetto rilassante e gratificante.

Autrice

Silvia Zuber
Silvia Zuber

Communication Manager


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