Appunti di neuroscienze

Antropologia
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Scienza dell’uomo, considerato sia come soggetto o individuo, sia in aggregati, comunità,
situazioni.
Antropologia fisica
Ramo delle scienze biologiche che studia l’umanità dal
punto di vista naturalistico, cioè in quanto costituente un
particolare gruppo zoologico, (…) l’a. fisica nacque come
disciplina autonoma nella seconda metà dell’Ottocento, (…)
l’a. diventò sinonimo di storia naturale dell’uomo. (…) le
variazioni fisiche (‘varietà’) dell’uomo partendo
dall’osservazione ‘a occhio’ della forma del cranio. (…) La
scoperta della calotta cranica di Neandertal (1856) (…) la
paleoantropologia che trovò sostegno (…) nel 1859 da C.
Darwin. (…)la ‘riscoperta’ delle leggi di Mendel si
cominciò a far luce sul meccanismo dell’eredità dei
caratteri biologici (…) l’apporto della biologia molecolare
e della genetica che, con i loro modelli evolutivi, hanno
permesso di superare la fase puramente descrittiva dell’a.
fisica tradizionale. Sempre più l’interesse della disciplina si
è spostato al livello delle molecole proteiche, che, essendo
diretta espressione dei geni, sono obiettivamente più
affidabili per un’interpretazione dei meccanismi evolutivi.
L’estensione di questo tipo di indagini al livello degli acidi
nucleici (DNA nucleare e mitocondriale) ha fornito prove
decisive su aspetti fondamentali dell’evoluzione dell’uomo.
Per quanto riguarda la filogenesi degli Ominoidei, cioè del gruppo che riunisce l’uomo e le scimmie
antropomorfe, (…) la linea uomo-gorilla-scimpanzé, separatasi tra 7 e 5 milioni di anni fa, rientra
nella stessa famiglia ( Ominidi) (..)Per quanto riguarda
la comparsa dell’umanità attuale (Homo sapiens), la
distanza genetica tra popolazioni africane e non
africane, stabilita utilizzando il DNA mitocondriale,
(…) permette di stabilire con ragionevole attendibilità
che i moderni appartenenti alla specie Homo sapiens
sono comparsi in Africa sudorientale tra 200.000 e
100.000 anni fa ( oggi si ritiene 200.000 anni fa) e di
ipotizzare che abbiano raggiunto l’Europa e l’Asia
per successiva migrazione, sostituendosi ai
neandertaliani intorno a 35.000 anni fa.
(…)
Antropologia culturale
Branca delle scienze umane o antropologiche che studia l’essere umano inserito in contesti socioculturali specifici, sviluppatasi nella seconda metà dell’Ottocento a cominciare dagli Stati Uniti, da
cui proviene la denominazione. Negli Stati Uniti lo sviluppo dell’a. culturale fu stimolato
dall’esigenza pragmatico-politica di conoscere il mondo di idee, i sistemi di vita, la cultura dei
gruppi etnici nativi, con i quali la popolazione bianca si trovava a dividere il territorio nazionale.
Neuroscienze
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Insieme delle discipline che studiano i vari aspetti morfofunzionali del sistema nervoso mediante
l’apporto di numerose branche della ricerca biomedica, dalla neurofisiologia alla farmacologia,
dalla biochimica alla biologia molecolare, dalla biologia cellulare alle tecniche di
neuroradiologia.
Storicamente le n. nascono con l’identificazione del neurone quale unità cellulare autonoma e
funzionalmente indipendente del sistema nervoso. (…) In particolare utilizzando metodiche atte a
misurare spostamenti ionici e molecolari a livello subcellulare e, grazie a originali approcci di
psicofarmacologia, dei progressi ottenuti nelle conoscenze sui sistemi integrati alla base delle
variazioni comportamentali dell’individuo. Nell’ambito delle indagini delle n. sono stati scoperti
i neurotrasmettitori come l’acetilcolina, la 5-idrossitriptamina, il GABA (acido gammaamminobutirrico) e sono stati analizzati gli aspetti strutturali dei recettori di membrana per
diverse molecole con funzioni di neurotrasmettitori. (…) Di particolare interesse è stata
l’identificazione delle endorfine e dei loro recettori sulle cellule nervose. Le endorfine hanno come
bersaglio alcune molecole che fungono da recettori per gli oppiacei. (…)inoltre sono state
identificate molecole che giocano un ruolo fondamentale sulla crescita e sul trofismo della
cellula nervosa. Il prototipo di tali sostanze è il nerve growth factor (NGF) isolato all’inizio degli
anni 1950 da R. Levi-Montalcini e S. Cohen. In pratica le n. hanno contribuito, per quanto riguarda
l’aspetto biomolecolare, a definire il funzionamento del neurone, il ruolo dei
neurotrasmettitori, (…) l’assetto anatomo-funzionale del sistema nervoso quale unità integrata,
(…) usano tecniche particolarmente raffinate (..) tomografia computerizzata, a risonanza
nucleare magnetica, a emissione di positroni. L’approccio delle n. si è quindi esteso alla
descrizione delle molecole in grado di controllare la genesi di alcune proteine cerebrali (
ingegneria genetica) (….)
Attività mentali e cerebrali
Uno dei principali temi di discussione di filosofi e scienziati del 20° sec. è stato se le attività
‘mentali’ come il pensiero, le emozioni, l’autocoscienza e la volontà siano funzioni differenti
dalle attività ‘cerebrali’ quali il movimento di un arto, la percezione di un colore ecc., o se
anch’esse rappresentino espressioni funzionali dei neuroni che costituiscono il cervello.(…) Le
attività mentali e quelle cerebrali sono infatti semplicemente l’espressione unica e indivisibile
delle attività degli elementi neuronali e gliali che costituiscono l’organo cervello. Anche se
l’espressione è diversa nella qualità e nei modi con i quali si manifesta, entrambe le attività sono
dovute a un unico meccanismo con il quale i neuroni comunicano fra loro e con il resto
dell’organismo. (…)quel complesso intreccio di fibre nervose che costituisce un esempio finora
insuperato di miniaturizzazione, tale da formare un insieme di circuiti dotati di circa 1015
contatti sinaptici in poco più di un chilogrammo di massa cellulare. Ciò che emerge
dall’insieme di questi studi è che, a grandi linee, i circuiti e la loro realizzazione sono codificati nel
genoma dell’animale, mentre gli stimoli ambientali svolgono un ruolo fondamentale per la
definitiva realizzazione dei collegamenti sinaptici.
Noi siamo le sinapsi del nostro cervello. (n.d.r.)
I neuroni, organizzati in reti, gangli, centri e altre strutture molto complesse, elaborano gli
impulsi nervosi, li memorizzano ed emettono risposte comportamentali come il movimento in
generale, la ricerca del cibo, l’accoppiamento, la fuga di fronte al pericolo ecc. (…)
Tramite questa organizzazione il cervello elabora l’informazione contemporaneamente in serie e
in parallelo. (…) Collegato al processo di elaborazione è quello della memoria degli eventi che
devono essere registrati per un periodo più o meno lungo. (…)Con approcci multidisciplinari e
interdisciplinari si prospetta dunque, nel futuro, la possibilità di delucidare i meccanismi tramite i
quali i neuroni, organizzati in strutture tridimensionali di varia natura e di varia entità,
elaborano l’informazione in arrivo, la memorizzano, se necessario, ed emettono una risposta
comportamentale. Questi studi cominciano a fornire informazioni di fondamentale importanza
anche sulla natura dei processi mentali come coscienza, volontà e memoria, problemi
enormemente complessi che costituiscono il nocciolo del terzo livello di funzioni cerebrali. È
probabile che una volta compresi a fondo i primi due livelli, quello delle funzioni dei singoli
neuroni e quello delle attività delle reti neuronali, si potrà giungere alla delucidazione del tipo di
circuiti o attività nervose con cui siamo in grado di poter decidere ( anche se 300 msec prima di
un atto volontario il cervello già lo prevede …libero arbitrio sì-no?)un determinato atto motorio o
rievocativo del passato e dei meccanismi mediante i quali il nostro encefalo, nello stesso
momento in cui opera l’elaborazione degli input sensoriali, ci rende coscienti dell’insieme di
queste operazioni.
Tre livelli funzionali.
Livello 1 : funzione singolo neurone
Livello 2 : reti neuronali
Livello 3 : funzioni cerebrali
Il modello di MacLean (http://www.uaar.it/ateismo/contributi/13.html)
Paul D. MacLean (1970/1990) ha elaborato un modello della struttura e dell’evoluzione
dell’encefalo, descrivendolo come “Triune Brain” (cervello uno e trino) perché vi ha individuato tre
formazioni anatomiche e funzionali principali che si sono sovrapposte ed integrate nel corso
dell’evoluzione. A queste tre formazioni egli ha dato i nomi di cervello rettiliano (R-complex),
mammaliano antico (Sistema Limbico) e mammaliano
recente (Neomammaliano- Neocorteccia)
“Si pensa che il cervello rettiliano rappresenti il centro
fondamentale del sistema nervoso, essendo costituito dalla parte
superiore del midollo spinale, da parti del mesencefalo, dal
diencefalo e dai gangli della base” [ovvero dall’olfattostriato
(tubercoli olfattori e nucleo accumbens) e da strutture definite
come appartenenti al corpo striato (nucleo caudato, putamen,
globo pallido e sostanza grigia associata) (MacLean 1985a, p.
220)] … Secondo MacLean (1973a, trad. it. 1984, p. 7) “il
cervello di tipo rettiliano che si trova nei mammiferi è fondamentale per le forme di
comportamento stabilite geneticamente, quali scegliere il luogo dove abitare, prendere
possesso del territorio, impegnarsi in vari tipi di parata [comportamenti dimostrativi],
cacciare, ritornare alla propria dimora, accoppiarsi, [procreare], subire l’imprinting, formare
gerarchie sociali e scegliere i capi”.
Il Sistema Limbico comprende i bulbi olfattivi, il setto, il fornice, l’ippocampo, l’amigdala, il giro
del cingolo, e i corpi mammillari.
“Il cervello paleomammaliano, o sistema limbico, rappresenta un progresso dell’evoluzione del
sistema nervoso perché è un dispositivo che procura agli animali che ne dispongono mezzi migliori
per affrontare l’ambiente. Parti di esso concernono attività primarie correlate col nutrimento
ed il sesso; altre con le emozioni e i sentimenti; ed altre ancora collegano i messaggi
provenienti dal mondo esterno con quelli endogeni. Per quando riguarda le sensazioni associate
alla conoscenza delle verità fondamentali, MacLean (1973b, p.123) scrive “Sembra che l’antico
sistema limbico fornisca gli ingredienti per la forte sensazione affettiva o convinzione che noi
attacchiamo alle nostre credenze, senza badare se siano vere o false!”
Neocorteccia. “Il cervello neomammaliano consiste nel Neocortex e nelle strutture del tronco
cerebrale con le quali è primariamente connesso” (MacLean 1985a, p. 220 La neocorteccia è, a
livello umano, la sede del linguaggio ed, in generale, è la sede di quei comportamenti che
permettono ad una persona di affrontare situazioni nuove ed inaspettate. L’abilità di
prevedere il futuro risiede in essa.
Noi dobbiamo il pensiero cosciente alla neocorteccia: è la sede dell’autocoscienza, delle
concezioni dello spazio e del tempo, delle connessioni di causalità e di costanza.
L’attività del cervello neomammaliano è mutualmente influenzata dal sistema limbico e dall’Rcomplex-cervello rettiliano: “dovrebbe essere enfatizzato il fatto che i tre tipi di cervello non sono
in alcun senso separati, entità autonome, anche se sono capaci di funzionare in qualche modo
indipendentemente” (MacLean 1973b, p. 114).
“Non si sottolineerà mai abbastanza che questi tre tipi fondamentali di cervello presentano fra
loro grosse differenze strutturali e chimiche. Eppure devono fondersi e funzionare tutti e tre
insieme come un cervello uno e trino . La cosa straordinaria è che la natura sia stata capace di
collegarli fra di loro e di stabilire una qualche sorta di comunicazione dall’uno all’altro.” (MacLean
1973a; trad. it. 1984, p. 5).
L’R-complex-cervello rettiliano possiede la capacità di stabilire relazioni fra i fenomeni, ma in
una forma diversa da quella neocorticale; la relazione non è razionale, ma di tipo temporale (post
hoc, propter hoc). Ciò conduce ad attività di routine, di conformità a situazioni precedenti, di
ritualizzazione di comportamenti, ovvero ad atti ossessivo-coercitivi (pensiero magico).
Tale tipo di connessione fra i fenomeni diviene cosciente e può essere espresso linguisticamente dal
Neocortex. ( vedi Rita Levi Montalcini)
Il Sistema Limbico, a sua volta, aggiunge la componente emotiva a queste attività, determinando
uno stato di rilassamento quando esse sono svolte, e uno stato ansioso quando vengono
bruscamente interrotte o modificate.
Il Neocortex ( neocorteccia) ha la capacità induttiva: dalle osservazioni dei casi particolari in cui
nota che certi fenomeni sono effetti di determinate cause, esso inferisce che “ogni fenomeno è
effetto di una causa”.Pertanto la neocorteccia tende a stabilire connessioni in qualche modo
razionali fra i fenomeni: esso è capace di farlo più o meno bene, secondo le sue conoscenze.
Riassumendo, la connessione causale fra fenomeni stabilita dal cervello nel suo insieme può essere:
a. di tipo razionale, osservabile, sperimentale, se il Neocortex riesce a trovare la causa;
b. di tipo magico, che non è osservabile né sperimentale, ha gradi più o meno alti di
illogicità, ed è accettata per fede. Il pensiero magico ha la sua origine inconscia nell’Rcomplex ( cervello rettili ano) e viene elaborato e reso cosciente dalla corteccia
cerebrale, che tenta di dargli una parvenza di razionalità.
<<
Purtroppo,
buona
parte
del
nostro
comportamento è ancora guidata dal cervello
arcaico. Tutte le grandi tragedie - la Shoah, le
guerre, il nazismo, il razzismo - sono dovute alla
prevalenza della componente emotiva su quella
cognitiva. E il cervello arcaico è così abile da indurci
a pensare che tutto questo sia controllato dal nostro
pensiero, quando non è così »
Rita Levi Montalcini