cervello Umano

Macro architectureEdit

Taglio della testa di un adulto, mostrando la corteccia cerebrale in periferia (in marrone) e la sostanza bianca centrale con disposizione radiale.

Il cervello umano di un adulto pesa in media circa 1,4 kg, con una dimensione (volume) di circa 1130 cm3 nelle donne e 1260 cm3 negli uomini, anche se ci sono importanti variazioni individuali. Gli uomini con la stessa altezza e superficie corporea delle donne hanno in media 100 grammi di cervello più pesante, sebbene queste differenze non siano correlate in alcun modo al numero di neuroni della materia grigia o alle misure generali del sistema cognitivo.

I neanderthal avevano un cervello più grande in età adulta rispetto agli umani moderni.

Il cervello è molto morbido, presentando una consistenza simile alla gelatina morbida o ad un tofu consistente. Nonostante sia conosciuta come” materia grigia”, la corteccia è un beige rosato e leggermente biancastra all’interno. All’età di 20 anni, un uomo ha circa 176.000 km di assoni mielinizzati nel suo cervello e una donna circa 149.000 km.

Caratteristiche generalimodifica

cervello, mostrando il cervello sopra (in rosa).

Gli emisferi cerebrali formano la maggior parte del cervello umano (telencefalo) e si trovano sopra le altre strutture del cranio.

Risonanza magnetica del cervello di un normale umano adulto.

Gli emisferi destro e sinistro sono approssimativamente simmetrici, tuttavia la sinistra è leggermente più grande. Sono separati dalla profonda fessura mediale. Sono coperti da uno strato corticale sinuoso, la corteccia cerebrale, formata dalla materia grigia.

Cervello umano: il cervello .
Giù i componenti principali del tronco cerebrale.
A destra il cervelletto (in rosso).

Le strutture sottocorticali del cervello umano includono l’ippocampo, i gangli della base e il bulbo olfattivo.

Sotto il telencefalo c’è il tronco cerebrale. Dietro il tronco cerebrale c’è il cervelletto.

Cortezedit

Articolo principale: Neocortex

La caratteristica dominante del cervello umano è la corticalizzazione. La corteccia cerebrale, lo strato esterno di materia grigia nel cervello, si trova solo nei mammiferi.
Le strutture sottocorticali mostrano modifiche che riflettono la tendenza alla corticalizzazione. Il cervelletto, ad esempio, ha una zona centrale collegata principalmente alle aree motorie sottocorticali e una zona laterale collegata principalmente alla corteccia. Nell’uomo questa area laterale occupa una frazione molto più grande del cervelletto rispetto alla maggior parte delle altre specie di mammiferi.

Principali circonvoluzioni e solchi sulla superficie laterale della crosta.

La corteccia cerebrale è essenzialmente uno strato di tessuto neurale e fibre nervose, piegato in modo tale che permette una grande superficie per adattarsi entro i confini del cranio. Ogni emisfero cerebrale ha un’area totale di circa 1200 cm2.
Gli anatomisti chiamano ogni piega della corteccia un solco e l’area liscia e sporgente tra i solchi un giro. La maggior parte dei cervelli umani mostra un modello simile di piegatura, ma ci sono alcune variazioni nella forma e nel luogo delle pieghe che rendono ogni cervello unico. Tuttavia, il modello è abbastanza coerente che ogni piega principale è dato un nome, per esempio, il “giro frontale superiore”, o il”solco postcentrale”. Caratteristiche di piegatura profonda nel cervello umano, come il solco laterale e la corteccia insulare sono presenti in quasi tutti i soggetti normali.

Visione laterale dei lobi cerebrali.

Lobesedit

Articolo principale: lobo cerebrale

Gli anatomisti dividono convenzionalmente ogni emisfero in sei lobi, il lobo frontale, il lobo parietale, il lobo occipitale, il lobo temporale, il lobo insulare e il lobo limbico. L’unico confine notevole tra i lobi frontali e parietali è nel solco centrale, una piega profonda che segna la linea tra la corteccia somatosensoriale primaria e la corteccia motoria primaria.

Micro architectureEdit

È stato stimato che il cervello umano contenga 80 miliardi (1010) neuroni, di cui circa 10 miliardi (1010) sono cellule corticali piramidali(en). Queste cellule trasmettono i segnali attraverso 1000 trilioni (1015) connessioni sinaptiche.

Il cervello controlla e regola le azioni e le reazioni del corpo. Riceve continuamente informazioni sensoriali, analizza rapidamente questi dati e quindi risponde, controllando le azioni e le funzioni del corpo. La neocorteccia è il centro del pensiero, dell’apprendimento e della memoria di ordine superiore. Il cervello e il cervelletto lavorano insieme, poiché il primo invia segnali, mentre il cervelletto rende coordinato questo movimento.

Divisioni funzionalimodifica

I ricercatori della corteccia lo dividono in tre categorie funzionali. Le aree sensoriali primarie, che ricevono segnali dai nervi sensoriali e li inviano attraverso nuclei di relè nel talamo. Le aree sensoriali primarie includono l’area visiva del lobo occipitale, l’area uditiva primaria nel lobo temporale e nella corteccia insulare e l’area somatosensoriale nel lobo parietale.

La seconda categoria è l’area motoria primaria, che invia assoni ai motoneuroni del tronco cerebrale e del midollo spinale. Questa area occupa la parte posteriore del lobo frontale, proprio di fronte all’area somatosensoriale.

La terza categoria consiste nelle restanti parti della corteccia, che sono chiamate aree di associazione. La quantità di corteccia di associazione, rispetto alle altre due categorie, aumenta drammaticamente man mano che passiamo da mammiferi semplici a quelli più complessi, come scimpanzé e umani. Queste aree ricevono informazioni in arrivo dalle aree sensoriali e dalle parti inferiori del cervello e sono coinvolte nel complesso processo che chiamiamo percezione, pensiero e processo decisionale.

Citoarchitectureedit

Articolo principale: Citoarchitettura della corteccia cerebrale

Diverse parti della corteccia cerebrale sono coinvolte in diverse funzioni cognitive e comportamentali.

Mappa di Brodmann per le aree della corteccia. Corteccia motoria (area 4) a colori (1909).

La maggior parte della corteccia chiamata neocorteccia ha sei strati. Ma non tutti gli strati sono evidenti in tutte le aree, e anche quando uno strato è presente, il suo spessore e l’organizzazione cellulare possono variare.
Diversi anatomisti hanno costruito mappe di aree corticali, basate su variazioni nell’aspetto al microscopio chiamato citoarchitettura della corteccia cerebrale. Uno degli schemi più comunemente usati è chiamato Aree di Brodmann, che divide la corteccia in diverse aree e assegna un numero a ciascuna; ad esempio, l’area di Brodmann 1 è la corteccia somatosensoriale primaria e l’area di Brodmann 17 è la corteccia visiva primaria.

Topografiaedit

Molte delle vaste aree cerebrali di Brodmann hanno una loro complessa struttura interna e sono organizzate in “mappe topografiche”, dove sezioni contigue della corteccia corrispondono ad aree contigue nel corpo.

Corteccia motoria Articolo principale: Corteccia motoria primaria

Topografia della corteccia motoria primaria, che mostra quale parte del corpo è controllata da ciascuna zona.

Nella corteccia motoria primaria le aree che innervano ogni parte del corpo derivano da una zona distinta, dove le parti del corpo adiacenti sono rappresentate da zone adiacenti. Tuttavia, questa rappresentazione “somatotopica” non è distribuita proporzionalmente: la testa, è rappresentata da una regione circa tre volte più grande dell’area per l’intera schiena e il tronco. Le aree motorie per le labbra, le dita e la lingua sono particolarmente grandi, tenendo conto della dimensione proporzionale delle parti del corpo che rappresentano.

Corteccia visiva

Articolo principale: Corteccia visiva

Nelle aree visive, le mappe sono retinotopiche(en), cioè riflettono la topografia della retina, lo strato interno dell’occhio. La rappresentazione è irregolare: la fovea, l’area al centro del campo visivo, è ampiamente sovrarappresentata rispetto alla periferia. I circuiti visivi nella corteccia cerebrale umana contengono diverse dozzine di diverse mappe retinotopiche, ognuna dedicata ad analizzare il flusso di informazioni visive in un certo modo. La corteccia visiva primaria (area di Brodmann 17), che è il principale ricevitore di informazioni provenienti dall’area visiva del talamo, contiene molti neuroni che sono facilmente attivati da bordi con un particolare orientamento che si muovono attraverso un particolare punto nel campo visivo. Le aree visive più basse ottengono informazioni, come colore, movimento e forma.

Mappa totopica della corteccia uditiva umana.

Corteccia uditiva Modifica

Articolo principale: Corteccia uditiva primaria

Nelle aree uditive, la mappa principale è tonotopica(en). I suoni vengono analizzati dalle aree uditive sottocorticali e questa analisi viene quindi riflessa nell’area uditiva primaria della corteccia. Ci sono un certo numero di mappe corticali tonotopiche, ciascuna dedicata all’analisi del suono in un modo particolare.

All’interno di una mappa topografica a volte ci possono essere livelli più fini di struttura spaziale. Nella corteccia visiva primaria, ad esempio, dove l’organizzazione principale è retinotopica e le risposte principali sono il movimento dei bordi, le cellule che rispondono ai diversi orientamenti dei bordi sono separate spazialmente l’una dall’altra.

Lateralityedit

Percorso di attraversamento autostradale (frecce discendenti a sinistra) in rosso.

Ogni emisfero del cervello interagisce principalmente con una metà del corpo, le connessioni si intersecano: il lato sinistro del cervello interagisce con il lato destro del corpo e viceversa. Le connessioni motorie dal cervello al midollo spinale e le connessioni sensoriali dal midollo spinale al cervello, attraversano entrambe la linea mediana a livello del tronco cerebrale.
Le informazioni visive seguono una regola più complessa. Poiché ogni metà della retina riceve luce dalla metà opposta del campo visivo, la conseguenza funzionale è che le informazioni visive dal lato sinistro del mondo vanno al lato destro del cervello e viceversa. Pertanto, il lato destro del cervello riceve informazioni somatosensoriali dal lato sinistro del corpo e informazioni visive dal lato sinistro del campo visivo, una disposizione che presumibilmente aiuta la coordinazione muscolare visivo-motoria.

Il corpo calloso, un fascio di nervi che collega i due emisferi cerebrali, con i ventricoli laterali appena sotto.

I due emisferi cerebrali sono collegati da un corpetto nervoso molto grande chiamato corpo calloso, che attraversa la linea mediana sopra il livello del talamo. Ci sono anche due connessioni molto piccole, la commissura anteriore(en) e la commissura dell’ippocampo, così come un gran numero di connessioni sottocorticali che attraversano la linea mediana. Tuttavia, il corpo calloso è la principale via di comunicazione tra i due emisferi. Collega ogni punto della corteccia al suo punto equivalente nell’emisfero opposto e collega anche punti funzionalmente correlati in diverse aree corticali.

In molti modi, i lati sinistro e destro del cervello sono simmetrici in termini di funzione. Ci sono diverse eccezioni molto importanti, che coinvolgono il linguaggio e la cognizione spaziale. Nella maggior parte delle persone, l’emisfero sinistro è “dominante” per la lingua: una lesione che danneggia un’area chiave del linguaggio nell’emisfero sinistro può lasciare la persona incapace di parlare o capire il discorso, mentre un danno equivalente nell’emisfero destro può causare solo una leggera compromissione delle abilità linguistiche.

La nostra attuale comprensione delle interazioni tra i due emisferi è migliorata dallo studio di “pazienti con cervello diviso(en)”, sottoposti a transezione chirurgica del corpo calloso. Questi pazienti in alcuni casi possono comportarsi quasi come due persone diverse nello stesso corpo, con la mano destra che esegue un’azione e poi la mano sinistra che la annulla.

Che ogni emisfero è specializzata nel trattamento delle informazioni, in modo diverso è un beneficio che l’evoluzione ci ha dato per essere in grado di vivere fino a il complesso mondo in cui viviamo, che spesso richiede un più lineare e sequenziale, elaborazione, responsabile dell’emisfero sinistro, e gli altri un approccio più olistico e globale di elaborazione, responsabile dell’emisfero destro.
Facundo Manes e Mateo Niro

Va notato che le differenze tra gli emisferi destro e sinistro sono notevolmente esagerate in gran parte della letteratura popolare su questo argomento. L’esistenza delle differenze è stata solidamente stabilita, ma molti libri popolari vanno ben oltre l’evidenza nell’attribuire caratteristiche di personalità o intelligenza al dominio dell’emisfero destro o sinistro.

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