Il cervello

Nel corso dell'evoluzione il cervello dell'uomo, così come degli altri organismi viventi, è notevolmente aumentato in termini di dimensioni e complessità. Caratteristiche, queste, che hanno permesso un migliore adattamento all'ambiente esterno. Le risposte agli stimoli ambientali, dunque, sono passate da automatiche e riflesse a intelligenti e plasmabili dall'esperienza. Per questi motivi il cervello degli esseri umani può essere visto come una stratificazione dei tre tipi di cervello apparsi nel corso dell'evoluzione degli animali vertebrati.

Principali strutture del cervello

Il cervello dei vertebrati può essere suddiviso in cinque parti principali. Queste porzioni rappresentano le modificazioni del cervello durante lo sviluppo embrionale. Partendo dal segmento inferiore esse prendono il nome di: mielencefalo, metencefalo, mesencefalo, diencefalo, telencefalo.

Il mielencefalo viene chiamato anche bulbo o midollo allungato ed è in diretta continuità con il midollo spinale.

Il metencefalo presenta due strutture fondamentali: il ponte e il cervelletto. Il cervelletto è fondamentale per il controllo muscolare: quando viene danneggiato si osservano delle serie compromissioni nella coordinazione dei movimenti e nel mantenimento dell'equilibrio. Il ponte trasporta al cervelletto le informazioni relative al movimento che provengono dagli emisferi cerebrali.

Il mesencefalo è una struttura mediana che nei mammiferi presenta due rigonfiamenti, i collicoli (piccoli colli). I collicoli inferiori hanno funzioni uditive, quelli superiori visive. Sono inoltre presenti altre tre strutture fondamentali: la sostanza grigia periacqueduttale (media gli effetti analgesici), la substantia nigra e il nucleo rosso (componenti importarti a livello sensomotorio).

Il diencefalo presenta due strutture principali: il talamo e l'ipotalamo. Il talamo riceve segnali dai recettori sensoriali e li trasmette, elaborati, alla corteccia sensoriale. L'ipotalamo ha invece una funzione fondamentale soprattutto per quanto riguarda i comportamenti motivati.
Il telencefalo è la parte più sviluppata del cervello umano ed è quella che assolve alle funzioni più complesse come il linguaggio, i movimenti volontari, l'apprendimento e la soluzione di problemi. È diviso da una profonda fessura in due emisferi cerebrali. I due emisferi comunicano attraverso un grosso fascio di fibre nervose: il corpo calloso, e, attraverso fasci più piccoli di fibre: la commissura anteriore e l'ippocampo. Gli emisferi sono costituiti all'interno da una sostanza bianca, da una massa grigia alla base (corpo striato) e da una sostanza grigia che li riveste: la corteccia cerebrale. L'emisfero destro controlla la parte sinistra del corpo, mentre l'emisfero sinistro controlla la parte destra.

Nel corso dell'evoluzione il cervello dell'uomo, così come degli altri organismi viventi, è notevolmente aumentato in termini di dimensioni e complessità. Caratteristiche, queste, che hanno permesso un migliore adattamento all'ambiente esterno. Le risposte agli stimoli ambientali dunque sono passate dall'essere risposte automatiche e riflesse ad essere intelligenti e plasmabili dall'esperienza. Il cervello degli esseri umani può essere visto come una stratificazione dei tre tipi di cervello apparsi nel corso dell'evoluzione degli animali vertebrati. I tre strati sono stati anche definiti da McLean, uno studioso delle emozioni, come:
  • cervello di rettile (evolutosi circa 300-400 milioni di anni fa)
  • cervello di mammifero (evolutosi circa 250 milioni di anni fa)
  • cervello neo-mammifero (evolutosi circa 5 milioni di anni fa).


Il cervello di rettile regola i processi legati alla sopravvivenza come il metabolismo, la regolazione delle ghiandole endocrine e il mantenimento della regolarità del battito cardiaco e della pressione arteriosa. Questa parte del cervello media la comunicazione sociale a livello di sfida o atteggiamenti territoriali (difendere e sorvegliare i propri possedimenti dai ladri), di corteggiamento (come vestirsi e truccarsi), di autoaffermazione (sollevamento di pesi).
Il cervello di mammifero che viene fatto coincidere con il sistema limbico è il centro emozionale dell'organismo, ma regola anche l'alimentazione, l'attacco e la fuga. Questo cervello rappresenta il passaggio dalla vita solitaria dei rettili a quella sociale e relazionale tipica dei mammiferi. Di particolare interesse risulta la sua funzione mediatrice nei comportamenti di accudimento dei piccoli.
Il cervello neo-mammifero è costituito dalla corteccia cerebrale che media i processi mentali superiori. Grazie alla corteccia, particolarmente sviluppata nell'uomo, è possibile prevedere e programmare i comportamenti. Si ritiene che anche caratteristiche come l'altruismo o l'empatia (la capacità di mettersi nei panni degli altri) siano mediate dalla corteccia cerebrale.



La corteccia cerebrale
Nell'essere umano la corteccia cerebrale presenta delle circonvoluzioni. È infatti notevolmente ripiegata al fine di poter contenere un ampia superficie (ben mezzo metro quadrato!) senza un aumento del volume del cervello. Le pieghe più profonde prendono il nome di scissure. Nella corteccia umana ci sono quattro scissure, due laterali e due centrali che rappresentano i punti di riferimento principali della corteccia umana. Infatti attraverso queste scissure possiamo individuare quattro lobi:
  • il lobo frontale
  • il lobo parietale
  • il lobo temporale
  • il lobo occipitale.


La parte anteriore del lobo frontale viene denominata corteccia prefrontale. Nei mammiferi il 90 per cento della corteccia cerebrale prende il nome di neocorteccia. Si tratta della parte di corteccia più recente dal punto di vista evolutivo ed è caratterizzata da 6 strati. Il 10 per cento rimanente è dato dalla corteccia olfattiva e dall'ippocampo. Queste due parti vengono definite anche paleocorteccia per la loro origine più antica. È sicuramente degno di nota il fatto che nella maggior parte dei pesci, dei rettili e degli uccelli la corteccia olfattiva occupi quasi del tutto la corteccia cerebrale. Ogni lobo è sede di funzioni localizzate individuabili nella superficie cerebrale e denominate aree corticali. Quando queste aree subiscono dei danni si può osservare la compromissione o la scomparsa delle relative funzioni.

È possibile individuare 12 distinte regioni corticali e le loro principali funzioni:
  • corteccia prefrontale: emozioni e risoluzione di problemi
  • corteccia motoria associativa: coordinazione dei movimenti complessi
  • corteccia motoria primaria: inizio movimenti volontari
  • corteccia somatosensitiva primaria: riconoscimento informazioni sensitive
  • corteccia sensitiva associativa: elaborazione informazioni sensitive
  • corteccia visiva associativa: elaborazione delle informazioni visive
  • corteccia visiva: riconoscimento di stimoli visivi semplici
  • area di Wernicke: comprensione del linguaggio
  • corteccia uditiva associativa: elaborazione delle informazioni uditive
  • corteccia uditiva: riconoscimento delle qualità dei suoni (volume, tono)
  • corteccia inferotemporale: elaborazioni legate alla memoria
  • area di Broca: produzione del linguaggio


Il concetto di localizzazione delle funzioni non significa che una funzione sia svolta esclusivamente da una determinata area dato che la maggior parte delle funzioni sono espletate da neuroni di regioni cerebrali diverse. Ciò che è importante sottolineare è che certe aree hanno una più stretta relazione con determinate funzioni rispetto ad altre. Dunque ogni area è deputata a svolgere principalmente una certa funzione. Ma come vengono integrati i diversi stimoli che giungono alla corteccia? Questi processi di integrazione avvengono grazie alle cortecce associative. Esse ricevono informazioni dalle aree sensoriali e fanno sì che abbiano luogo le funzioni cerebrali più elevate come la percezione, il pensiero, il linguaggio, la memoria e il comportamento emozionale.

Il sistema limbico e i gangli della base
Il sistema libico è un gruppo di strutture appartenenti al telencefalo. Queste strutture mediano il comportamento sessuale, il comportamento alimentare, la fuga, la lotta ed altri comportamenti motivati. Tra queste strutture risultano di particolare importanza il talamo, l'ipotalamo, l'ippocampo, l'amigdala e i corpi mammillari.

I gangli delle base, come le strutture del sistema limbico, si trovano nella porzione sottocorticale del telencefalo. Essi svolgono un ruolo nelle risposte motorie volontarie. Tra queste strutture sono di particolare interesse il putamen, il caudato (che insieme formano lo striato), il nucleo pallido e l'amigdala che viene considerata anche come parte del sistema limbico. Le strutture del sistema limbico e dei gangli della base sono mediani rispetto ai due emisferi cerebrali. L'amigadala riveste un ruolo cruciale nelle emozioni e nella memoria emotiva.

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La corteccia cerebrale

La corteccia cerebrale
Nell'essere umano la corteccia cerebrale presenta delle circonvoluzioni. È infatti notevolmente ripiegata al fine di poter contenere un ampia superficie (ben mezzo metro quadrato!) senza un aumento del volume del cervello. Le pieghe più profonde prendono il nome di scissure. Nella corteccia umana ci sono quattro scissure, due laterali e due centrali che rappresentano i punti di riferimento principali della corteccia umana. Infatti attraverso queste scissure possiamo individuare quattro lobi:
  • il lobo frontale
  • il lobo parietale
  • il lobo temporale
  • il lobo occipitale.


La parte anteriore del lobo frontale viene denominata corteccia prefrontale. Nei mammiferi il 90 per cento della corteccia cerebrale prende il nome di neocorteccia. Si tratta della parte di corteccia più recente dal punto di vista evolutivo ed è caratterizzata da 6 strati. Il 10 per cento rimanente è dato dalla corteccia olfattiva e dall'ippocampo. Queste due parti vengono definite anche paleocorteccia per la loro origine più antica. È sicuramente degno di nota il fatto che nella maggior parte dei pesci, dei rettili e degli uccelli la corteccia olfattiva occupi quasi del tutto la corteccia cerebrale. Ogni lobo è sede di funzioni localizzate individuabili nella superficie cerebrale e denominate aree corticali. Quando queste aree subiscono dei danni si può osservare la compromissione o la scomparsa delle relative funzioni.

È possibile individuare 12 distinte regioni corticali e le loro principali funzioni:
  • corteccia prefrontale: emozioni e risoluzione di problemi
  • corteccia motoria associativa: coordinazione dei movimenti complessi
  • corteccia motoria primaria: inizio movimenti volontari
  • corteccia somatosensitiva primaria: riconoscimento informazioni sensitive
  • corteccia sensitiva associativa: elaborazione informazioni sensitive
  • corteccia visiva associativa: elaborazione delle informazioni visive
  • corteccia visiva: riconoscimento di stimoli visivi semplici
  • area di Wernicke: comprensione del linguaggio
  • corteccia uditiva associativa: elaborazione delle informazioni uditive
  • corteccia uditiva: riconoscimento delle qualità dei suoni (volume, tono)
  • corteccia inferotemporale: elaborazioni legate alla memoria
  • area di Broca: produzione del linguaggio


Il concetto di localizzazione delle funzioni non significa che una funzione sia svolta esclusivamente da una determinata area dato che la maggior parte delle funzioni sono espletate da neuroni di regioni cerebrali diverse. Ciò che è importante sottolineare è che certe aree hanno una più stretta relazione con determinate funzioni rispetto ad altre. Dunque ogni area è deputata a svolgere principalmente una certa funzione. Ma come vengono integrati i diversi stimoli che giungono alla corteccia? Questi processi di integrazione avvengono grazie alle cortecce associative. Esse ricevono informazioni dalle aree sensoriali e fanno sì che abbiano luogo le funzioni cerebrali più elevate come la percezione, il pensiero, il linguaggio, la memoria e il comportamento emozionale.

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Il sistema limbico e i gangli della base

Il sistema limbico e i gangli della base
Il sistema libico è un gruppo di strutture appartenenti al telencefalo. Queste strutture mediano il comportamento sessuale, il comportamento alimentare, la fuga, la lotta ed altri comportamenti motivati. Tra queste strutture risultano di particolare importanza il talamo, l'ipotalamo, l'ippocampo, l'amigdala e i corpi mammillari.

I gangli delle base, come le strutture del sistema limbico, si trovano nella porzione sottocorticale del telencefalo. Essi svolgono un ruolo nelle risposte motorie volontarie. Tra queste strutture sono di particolare interesse il putamen, il caudato (che insieme formano lo striato), il nucleo pallido e l'amigdala che viene considerata anche come parte del sistema limbico. Le strutture del sistema limbico e dei gangli della base sono mediani rispetto ai due emisferi cerebrali. L'amigadala riveste un ruolo cruciale nelle emozioni e nella memoria emotiva.

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