La complessità del cervello

Usando un termine tecnico si dice che il neurone è l’unità funzionale del sistema nervoso. Questo significa che il neurone è la parte più piccola e la più semplice deputata alla trasmissione dell’informazione. Come ben tutti sappiamo il neurone è una cellula. Questa microscopica struttura è formata da quattro parti. La parte centrale, spesso di forma triangolare o a stella, è chiamata corpo cellulare oppure soma o pericario. Dal corpo cellulare parte un lungo tronco chiamato assone che termina in tante piccole ramificazioni che prendono il nome di terminazioni presinaptiche. Nel corpo cellulare, dalla parte opposta da cui parte l’assone, giungono i dendriti.

Vediamo ora nel dettaglio come si differenziano gli elementi sopra descritti. Una cellula è un piccolo organismo. Anche una cellula ha quindi degli organi, detti organuli, che gli permettono di vivere e funzionare. Tutti gli organuli sono contenuti all’interno del soma.

Il dendrite, che parte dal corpo cellulare, ha il compito di trasmettere l’informazione da una cellula all’altra. Questo braccio che parte dal neurone può variare molto in lunghezza, andando da pochi micron fino ad un metro! Ogni dendrite può andare a contattare svariate migliaia di altre cellule. Il punto di contatto con un’altra cellula è chiamato terminazione sinaptica. La parte del neurone che riceve l’informazione dall’assone è chiamata dendrite. Il tipo di informazione che passa da un neurone all’altro è di tipo elettrochimico e più avanti spiegheremo meglio di cosa si tratta.

Fino al diciottesimo si credeva che il tessuto nervoso avesse un funzionamento di tipo ghiandolare, simile alla teoria descritta da Galeno. Si pensava infatti che il cervello producesse un umore e che questo venisse poi trasportato dai nervi fino agli organi. Si supponeva quindi che il sistema nervoso fosse un unico blocco di tessuto, all’interno del quale fluivano gli umori. Alla fine del diciannovesimo secolo il fisiologo spagnolo Ramon y Cajal, tramite la tecnica della colorazione cellulare, riuscì invece a dimostrare che il sistema nervoso era formato da un insieme di cellule separate tra di loro. Non poteva quindi esserci nessun liquido o umore che passava da una cellula all’altra! Le prove sperimentali definitive della scoperta di Ramon y Cajal arrivarono dall’embriologo statunitense Ross Harrison il quale riuscì a far crescere in vitro dei neuroni. Egli dimostrò inoltre che i dendriti e l’assone crescono partendo dal corpo cellulare e che quindi sono sue espansioni.

Nel corso del diciannovesimo secolo vi fu una vera e propria fioritura di studi sul sistema nervoso. Conducendo studi separati, Emil Du Bois-Reymond, Hermann von Helmholtz e Johannes Mueller, scoprirono che l’attività elettrica prodotta dalle cellule nervose era il mezzo attraverso il quale l’informazione passava da una cellula all’altra. Oggi sappiamo che l’elettricità non è altro che un movimento di cariche, o ioni. La parete interna del neurone ha una carica mentre quella esterna ne ha un’altra. Dei bocchettoni posti sulla superficie della cellula (chiamati proteine di membrana) possono far entrare selettivamente determinate tipi di ioni con un determinato tipo di carica. Il movimento di questi ioni crea elettricità. Le proteine di membrana sono attivate nel momento in cui ricevono dal bottone sinaptico, ovvero dallo spazio che c’è tra un assone e un dendrite, dei neurotrasmettitori. Cerchiamo ora di capire meglio come funzione il sistema: all’interno della cellula l’informazione viaggia sotto forma di elettricità, quando arriva nella terminazione presinaptica viene trasformata da elettricità in neurotrasmettitori (ovvero in un tipo di informazione di tipo chimico). I neurotrasmettitori vengono rilasciati nelle immediate vicinanze di un dendrite. Quando entrano in contatto con il dendrite della loro cellula bersaglio, attivano le proteine di membrana della cellula bersaglio le quali faranno entrare degli ioni (o cariche) all’interno della cellula creando una corrente elettrica che fluirà fino all’assone che rilascerà altri neurotrasmettitori che a loro volta attiveranno altri neuroni.

Questo è il “funzionamento base” di tutti i nostri pensieri, le nostre percezioni, i nostri sentimenti. Si usa dire che il sistema nervoso ha delle funzionalità “emergenti”. Ciò significa che se si mettono insieme due o più neuroni, il risultato della loro attività sarà molto maggiore della loro semplice somma. Questo è il sistema attraverso il quale noi percepiamo, pensiamo e amiamo. Il cercare di dare una spiegazione a queste attività dell’animo umano non ci devono però far dimenticare della loro bellezza; bellezza che solo i poeti e non i neuroscienziati possono spiegarci.

dott. Alan Masala