ultimo aggiornamento: 5 Dicembre 2022 alle 0:00

definizione

Rappresentazione somatotopica delle proiezioni sulle aree cerebrali dei distretti corporei; una mappa neurologica topografica in grado di definire la relazione univoca fra le differenti parti del corpo umano e le porzioni della corteccia cerebrale dedicate all’elaborazione delle funzioni motorie o sensoriali provenienti o dirette alle stesse: la raffigurazione della suddivisione anatomica dell’area somestesica primaria, prende il nome di homunculus sensitivo (o somestesico o somatosensoriale), mentre quella dell’area motoria primaria, viene chiamata homunculus motorio.

Tali mappe somatotopiche sono state considerate elementi portanti dell’organizzazione cerebrale, realizzate soprattutto grazie al lavoro dal neurochirurgo canadese Wilder Penfield; nel 1937, assieme a Edwin Boldrey pubblicò, sulla rivista Brain, un articolo dal titolo «Somatic motor and sensorv representation in the cerebral cortex of man as studied by electrical stimulation» (→ Rappresentazione motoria e sensoriale somatica nella corteccia cerebrale dell’uomo studiata per mezzo della stimolazione elettrica ), ove si descrivevano gli effetti della stimolazione elettrica della corteccia cerebrale nell’uomo, durante le procedure che venivano effettuate come manovre esplorative per definire l’area appropriata per gli interventi chirurgici. Grazie a questo lavoro di ricerca, ebbero la possibilità di identificare la topografia precisa della localizzazione corticale delle funzioni, e furono in grado di collegare la stimolazione di una parte discreta del cervello con i fenomeni motori e sensitivi che influenzano una particolare parte del corpo: per rappresentare la topografia delle loro osservazioni, gli autori si allontanarono dalla rigorosa descrizione testuale degli effetti della stimolazione del cervello e raggiunsero uno straordinario salto concettuale, coinvolgendo un’artista per disegnare un homunculus sensitivo ed uno motorio.

Questo primo «homunculus» fu creato per dare «un’immagine visiva della dimensione e della sequenza delle aree corticali»; la definizione «homunculus», diminutivo della parola latina homo (→ uomo), fu utilizzata sia per il fatto che la rappresentazione del corpo umano appare grottesca e sproporzionata, sia perchè era un termine usato in alchimia e nella medicina medioevale per designare i «simulacra» dell’uomo: un “omuncolo corticale” o un “uomo della corteccia” per rappresentare il corpo che giace all’interno del cervello. Simmetrico nella forma, illustrava insieme le caratteristiche motorie e sensoriali, cosa un po’ ambigua per quei tempi, che creava confusione.

Tredici anni dopo, nel 1950, Wilder Penfield, assieme a Theodore Rasmussen, nella monografia intitolata «The cerebral cortex of man» illustrò in un altro modo la mappa corticale del «homunculus» somatosensitivo, con una sezione traversale, quella che è diventata una vera e propria icona della neurologia: nel «homunculus» sensitivo alcune regioni, soprattutto la mano, il piede e la bocca, sono ingrandite, perché la grandezza di una regione è proporzionale al numero di recettori cutanei in essa presenti; allo stesso modo in quello motorio mano e volto sono ingranditi proporzionalmente al numero di placche motorie, che permettono un movimento più fino. L’«homunculus» motorio rappresenta una mappa delle aree cerebrali dedicate all’elaborazione motoria per le diverse divisioni anatomiche del corpo: la corteccia motoria primaria, localizzata nel giro prerolandico (precentrale), gestisce i segnali provenienti dall’area premotoria dei lobi frontali inviando i “comandi” per attivare il movimento nei differenti distretti corporei. La rappresentazione delle percezioni sensoriali e, in particolare, del tatto a livello della corteccia cerebrale è caratterizzata da una somatotopia particolarmente manifesta nel «homunculus» sensitivo che rappresenta una mappatura delle aree della corteccia sensoriale primaria, nel giro postcentrale (postrolandico), dedicate all’elaborazione sensoriale per diverse divisioni anatomiche del corpo: gli impulsi provenienti dai recettori, che conducono informazioni somatosensoriali attraverso il tronco encefalico ed il midollo spinale, fanno stazione nel talamo prima di raggiungere le aree del lobo parietale nella corteccia cerebrale, ove formano una mappa rappresentativa del corpo.

organizzazione strutturale e funzionale del sistema nervoso centrale

Per quanto la presenza a livello della corteccia cerebrale di un’organizzazione topografica che rispecchia i rapporti delle diverse parti del corpo (l’«homunculus» corticale) abbia evidenziato mappe somatotopiche che indicano una correlazione fra le aree cerebrali e la loro funzione, la ricerca ha permesso di comprendere che eventi patologici, ma anche condizioni fisiologiche, sono in grado di modificare in modo rilevante la distribuzione dei diversi moduli funzionali, non solo a livello corticale, ma in ogni area del sistema nervoso centrale: sulla base di tali studi è nato il concetto di plasticità attività dipendente, con cui ci si riferisce alla proprietà del sistema nervoso centrale di modificare la propria organizzazione in base alle funzioni svolte. In pratica esiste una apparente relazione univoca fra i segmenti corporei e la loro rappresentazione nel cervello, ma questi rapporti possono cambiare nel tempo: volendo fare un paragone, è come se esistesse una mappa topografica precisa che descrive un territorio, ma gli eventi della vita possono modificare il terreno, costringendoci a costruire una nuova mappa.

Durante lo sviluppo del sistema nervoso, le connessioni fra i centri neurali si formano sia in base a segnali neurochimici sia secondo le caratteristiche funzionali dei diversi sistemi: alcuni di questi meccanismi guida rimangono attivi anche nell’adulto, potendo svolgere un ruolo nei cambiamenti dell’organizzazione del sistema nervoso centrale, anche se, a tutt’oggi, non possediamo strumenti efficaci per modulare la loro attività; al contrario, i meccanismi di plasticità attività dipendente si sono dimostrati molto sensibili alle manipolazioni ambientali e comportamentali, divenendo un utile strumento nell’ambito dei processi di riabilitazione, permettendo di modificare le rappresentazioni corticali attraverso esercizi motori o sensoriali dedicati.

Esempi degli effetti della plasticità attività dipendente possono essere riscontrati, ad esempio, nei pianisti professionisti in cui la rappresentazione della mano nelle aree corticali primarie motoria e somatosensitiva è più sviluppata del normale: tale variazione strutturale non è limitata alle strutture corticali, ma interessa anche aree sottocorticali come il cervelletto: le influenze dell’attività motoria svolta sull’organizzazione cerebrale si possono dimostrare anche osservando lo stesso individuo prima e dopo l’acquisizione di particolari competenze motorie.