il cervello

Derivato dal latino cerĕbĕllum, diminutivo  di cerĕbrum, deriva dalla radice greca  κάρα(kára →testa, capo), tema comune alla parola cranio (κρανίον). Situato all’apice del nevrasse, all’interno del cranio, il cervello, in senso stretto, è  la parte anteriore dell’encefalo, costituita dagli emisferi cerebrali, la regione talamica e l’ipotalamo: è l’organo principale del sistema nervoso centrale, presente nei vertebrati e in tutti gli animali a simmetria bilaterale, compreso l’uomo. L’insieme delle strutture contenute all’interno della scatola cranica è l’encefalo, di cui il cervello è solo una parte.

Embriologicamente, il cervello è il risultato dello sviluppo embriologico del prosencefalo, una delle tre vescicole in cui risulta suddivisa l’estremità anteriore del tubo neurale, primo abbozzo del sistema nervoso centrale: dalla sua porzione rostrale si sviluppano due escrescenze internamente cave, le vescicole cerebrali, che, insieme alle porzioni anteriori del tubo neurale, costituiscono il telencefalo, che durante l’ontogenesi, assumono uno sviluppo prevalente rispetto alle altre parti dell’encefalo. Da queste aree si sviluppano i due emisferi cerebrali, che, accrescendosi rapidamente, arrivano a coprire e nascondere le altre strutture e a occupare la maggior parte della cavità cranica. Dalla primitiva vescicola prosencefalica del tubo neurale si forma anche il diencefalo, che anteriormente è in relazione con i nuclei della base (di origine telencefalica), mentre si continua, caudalmente, con il mesencefalo.

Di forma ovoidale con asse antero-posteriore, occupa la fossa cerebrale (cavità cranica), poggiando con la sua faccia inferiore sopra le due fosse anteriore e media della base cranica, e posteriormente sopra una ripiegatura della dura madre detta tentorio del cervelletto.  La parte superiore, fortemente convessa, prende rapporto con la calvaria (volta del cranio): la superficie è segnata, lungo la linea mediana, da un solco molto profondo (scissura interemisferica), nel quale si inserisce un prolungamento della dura madre (falce cerebrale), che divide la massa cerebrale in due metà simmetriche denominate emisferi cerebrali; la scissura interemisferica, sia rostralmente che caudalmente, si approfondisce fino ad arrivare alla base del cranio, mentre nella parte mediana, si arresta in corrispondenza di un ponte di sostanza bianca, detto corpo calloso, che congiunge i due emisferi. La superficie cerebrale (corteccia cerebrale), composta da sostanza grigia, è attraversata da solcature, che delimitano i lobi e le circonvoluzioni; internamente agli emisferi è presente sostanza bianca, che costituisce il centro ovale, che emette in connessione i due emisferi reciprocamente e con le altre strutture cerebrali. La corteccia cerebrale (telencefalo) suddiviso in quattro aree (lobi): il lobo frontale, situato anteriormente, è il più voluminoso, laddove il lobo parietale è posto nella parte superiore della convessità e posteriormente al primo, da cui è separato per mezzo del solco centrale (scissura di Rolando); il lobo temporale costituisce la parte infero-laterale di ciascun emisfero mentre il lobo occipitale forma il polo posteriore. Il lobo insulare (insula di Reil) è nascosto al fondo di una profonda scissura che solca la superficie laterale degli emisferi, la scissura di Silvio, tra il lobo temporale e il lobo frontale. Il lobo limbico si estende solo sulla faccia mediale degli emisferi ed è composto da una spessa circonvoluzione (giro) di sostanza grigia disposta attorno al corpo calloso di cui segue il decorso: viene suddivisa in in una porzione anteriore (circonvoluzione callosa o giro del cingolo) una postero-inferiore, posta sotto lo splenio (circonvoluzione dell’ippocampo). 

Ciascun lobo è percorso da solchi variabili per larghezza, decorso e profondità, che ne suddividono la superficie in circonvoluzioni (o giri), con disposizione costante; in genere sono denominate in rapporto alla loro posizione e direzione (circonvoluzione frontale superiore, media, inferiore  circonvoluzione parietale ascendente o retrocentrale), pur potendo avere altri nomi (circonvoluzione di Broca, del corpo calloso …).

Nella parte profonda di entrambi emisferi cerebrali si trova una cavità allungata (ventricolo laterale), che comunica attraverso il foro interventricolare di Monroe con una cavità, a forma di fessura, posta a livello talamico (II ventricolo)  che a sua volta si relaziona, tramite il dotto mesencefalico (acquedotto di Silvio) con altri spazi posti a livelli inferiori del sistema nervoso centrale: le cavità sono ripiene liquido cefalorachidiano, prodotte da formazioni vascolo-nervose contenute nella tela ependimale dei ventricoli stessi, dette plessi corioidei. Il liquor prodotto a livello rostrale ha una direzione cervico-caudale dirigendosi verso il IV  ventricolo e, da questi, verso il canale ependimale del midollo spinale o, attraverso il forame di Magendie (mediano) ed i forami di Luschka (laterali), nello spazio subaracnoideo.

Il telencefalo comprende i nuclei della base, formazioni di sostanza grigia in stretto rapporto con il talamo, che comprendono il claustro, l’amigdala ed il corpo striato (composto dal nucleo caudato e dal nucleo lenticolare, definizione che viene usata per indicare due nuclei strettamente connessi, il pallido ed il putamen).

Del cervello fa parte il diencefalo, avvolto supero-lateralmente dal telencefalo; contiene il talamo e i nuclei che si pongono intorno ad esso, cioè l’epitalamo (in posizione arretrata rispetto al talamo), il metatalamo (situato postero-lateralmente, comprende solo i corpi genicolati mediali e laterali), l’ipotalamo (formazione impari e mediana che si estende dal chiasma ottico, anteriormente) ed il subtalamo (pari e simmetrico, localizzato lateralmente all’ipotalamo da ciascun lato, in diretta continuazione con il mesencefalo sottostante).

Da un punto di vista morfo-funzionale, il cervello può essere visto come un insieme di sistemi neuronali, parzialmente indipendenti, uniti da connessioni altamente selettive; queste strutture elaborative, caratterizzate da specializzazione funzionale, sono in relazione con la periferia attraverso recettori sensoriali e con gli effettori (muscolari e ghiandolari) sono in grado di gestire l’ambiente fra l’individuo ed il suo ecosistema di riferimento. Tali processi neuronali sono coordinati da collegamenti reciproci e da centri con proiezioni diffuse che garantiscono l’unitarietà delle attività cerebrali. 

Questo rende il cervello, in qunatoparte più evoluta e rilevante del sistema nervoso centrale, l’organo della vita di relazione, la sede ove le percezioni sensitive e sensoriali diventano coscienti, dove avviene la regolazione volontaria dell’attività motoria e della postura, dove ha luogo l’integrazione di importanti funzioni della vita vegetativa; ove avvengono le funzioni nervose superiori: memoria, linguaggio, pensiero, comportamento. È sede delle attività psichiche, motorie, sensitive e sensoriali; si occupa, insieme al sistema endocrino, della regolazione delle funzioni vitali ed è sede delle regolazioni omeostatiche. Nell’uomo l’attività del cervello, dà vita alla mente con le sue funzioni cognitive superiori e più in generale alla psiche. 

Storicamente il cervello è stato considerato in modi molto differenti: gli antichi egizi consideravano il cervello di scarsa importanza, mente nel mondo greco, Ippocrate e altri filosofi come Platone identificavano nel cervello la sede del pensiero (encefalocentrismo). Aristotele, invece, riteneva che fosse il cuore la sede dell’intelligenza, e vedeva il cervello solo come un meccanismo di raffreddamento del sangue, riscaldato dal corpo.

Galeno, nei suoi Procedimenti anatomici, osservava, grazie alle dissezioni anatomiche, che l’encefalo potesse essere suddiviso in encephalon (cervello anteriore, cioè cervello vero e proprio) e in enkranion o epikranion, (cervello posteriore, l’attuale cervelletto) attraverso il tentorio  del cervelletto. L’osservazione delle differenze strutturali e sostanziali fra i due,lo convinse che il primo, essendo più tenero, dovesse essere il contenitore delle sensazioni, mentre il secondo, essendo più denso, dovesse controllare i muscoli. La scoperta che il cervello è cavo a causa della presenza di ventricoli che sono riempiti di liquido cerebrospinale, lo portò a ritenere valida la teoria, fino ad allora dominante, secondo la quale il cervello funzionava tramite il movimento e il bilanciamento di quattro fluidi (detti umori).

È con Cartesio che si arriva a teorizzare una divisione tra mente e corpo, ipotizzando il dualismo mente-cervello. La moderna neurologia, con studi che possiamo definire scientifici in termini moderni inizia nella seconda metà del XVII secolo con Thomas Willis che nel suo “Cerebri anatome” (1664) presenta  la più dettagliata e completa descrizione del cervello comparsa fino allora; descrive il circolo arterioso, posto alla base del cervello, che da lui prenderà il nome.  Per sviluppare i primi studi sulle funzioni cerebrali occorre aspettare la prima metà dell’ottocento (XiX secolo) dove vengono praticate tecniche di ablazione sperimentale (si lesiona una regione del cervello per osservavano le conseguenze). Nella seconda metà del secolo Pierre Paul Broca  descrisse il centro motorio del linguaggio (1861), mentre Karl Wernicke descrive un’area similare le cui lesioni comportano afasia sensoriale (1874). John Hughlings Jackson osserva pazienti epilettici ed elabora la teoria dell’esistenza all’interno del sistema nervoso centrale di gerarchie funzionali.

Occorre aspettare il 1929, per poter registrare il primo potenziale elettrico di un cervello in vivo, sviluppando l’elettroencefalogramma che permette di misurare la corrente che scorre nella corteccia cerebrale durante l’eccitazione sinaptica dei dendriti. La rappresentazione delle aree cerebrali attraverso l’homunculus motorio e l’homunculus sensitivus sono di Penfield e Rasmussen, nel 1957…

… e la ricerca per una migliore comprensione delle facoltà cerebrali è appena iniziata …