Breve Storia Delle Neuroscienze

7/25/2019 Breve Storia Delle Neuroscienze

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Breve storia delle Neuroscienze

BREVE STORIA DELLE NEUROSCIENZE

(Da una conferenza del Prof. M. Piccolino)

La parola neuroscienze deriva dallinglese neuroscience, unneologismo coniato nel 1!" circa (o almeno apparso pu##licamente nel

1!") per opera di uno scienziato americano, $rancis %. &c'mitt. &c'mitt si

era reso conto c'e per studiare il sistema nervoso, #isognava associare

scienziati con diversa formazione, siologi, #ioc'imici, matematici, sici,

c'imici, microscopisti (&c'mitt era un microscopista elettronico e un

neuroc'imico ed aveva fatto importanti scoperte sulla struttura della

mielina), ed inoltre neurologi, psic'iatri per indicare il gruppo di ricerca

c'e aveva costituito nel Massac'usset (in una struttura vicina ma non

corrispondente al cele#re Massac'usset *nstitute of +ec'nolog) aveva

inventato -uesta parola, neuroscience appunto, ed indicato il programma di

ricerca da lui organizzato The Neuroscience Research Program (/P).

Dopo &c'mitt, la parola neuroscience, ed i termini da essa derivati nelle

varie lingue, si sono poi di0use, e nel tempo lo stesso concetto di

neuroscienze si allargato, arrivando a comprendere anc'e c'i si interessa

di psicologia cognitiva, gli esperti di scienza della comunicazione e di teoria

dei sistemi, alcuni sociologi e persino alcuni loso (-uelli per esempio c'e

si occupano di un certo tipo di epistemologia, si parla ora addirittura di

neurolosoa).

Le neuroscienze, intese come studio del cervello e pi2 in generale del

sistema nervoso, presentano elementi particolari c'e le di0erenziano

rispetto alle altre scienze #iologic'e, soprattutto per -uanto riguarda il

percorso storico c'e 'a portato alla loro nascita. 3uesta particolarit4 nascesoprattutto dalloggetto proprio dello studio delle neuroscienze, il sistema

nervoso e il cervello in particolare. &tudiare il cervello come percorrere un

circolo c'e si c'iude su se stesso5 luomo c'e studia lorgano c'e gli

permette di pensare, di studiare. &i comprende allora come lo studio di

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-ueste funzioni superiori, c'e sono state considerate dallantic'it4 tra le pi2

elevate degli esseri umani, a##ia incontrato particolari di0icolt4.

6l cervello ci si interessa da molto tempo, come ci documentato per

es. dal papiro di 7d8in &mit' (vedi $ig. 1), il primo testo della storia dove

sia documentata la parola cervello, scritta in geroglici egiziani, papiro c'e

risale al 9:** secolo a.;., e corrisponde ad un trattato medico nelle cui

pagine il termine cervello ricorre sei volte (gli egiziani operavano sul

cervello, trapanavano il cranio in caso di lesioni ed in altre circostanze ed

avevano -uindi una notevole conoscenza di -uesta struttura). &e##ene,

come 'o detto, il papiro di 7d8in &mit' risalga al 9:** secolo esso registra

pro#a#ilmente una scienza c'e risale al periodo del regno antico, al terzo

millennio a. ;., -uindi la storia lunga.

%ltre c'e lunga, -uesta storia delle neuroscienze un po complicata.

$acendo un salto in avanti di molti secoli, al &eicento, al periodo successivo

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Fig. 1 Due pagine del papiro di Edwin Smith, il primo testo scritto della storia in cui sia documentata la

parola cervello, riportata in basso a destra.


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alla rivoluzione galileiana, ci accorgiamo c'e mentre si sviluppa la

microscopia moderna e le ricerc'e nellam#ito delle scienze della vita

compiono enormi passi avanti, non accade -ualcosa di simile per il cervello,

il cui studio inizier4 con -uasi due secoli di ritardo rispetto ad altri settori di

-uelle c'e ora indic'iamo come scienze #iologic'e. ;ertamente -uesto

dipende dalla particolarit4 di -uesto organo, il cervello, e dal fatto c'e, nel

corso della storia della cultura, il cervello stato associato alla mente e

allanima, e -uindi lo studio del cervello 'a avuto delle valenze complesse

c'e ne 'anno reso di0icile e pro#lematico lo sviluppo.

3uello c'e vedete nella gura " il frontespizio di unedizione delle

opere di


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Nellantichit ci sono due concezioni,

fondamentali a proposito della localizzazione di

quelle che ora consideriamo le funzioni nervose

pi elevate (percezione, memoria, mente,

conoscenza) una scuola che attri!uisce queste

funzioni al cervello" #l primo a proporre una

localizzazione cere!rale di queste due funzioni

$ stato pro!a!ilmente un medico di %rotone,

&lcmeone vissuto attorno al ' a"%" &nche

*latone esprime una opinione simile" %$ poi

unaltra scuola di pensiero, che fa capo ad

&ristotele, secondo cui queste funzioni hanno

la loro sede centrale nel cuore" +i pu

immainare quali fossero alcuni deli

aromenti a sosteno di questa seconda idea, che a noi pare ora inverosimile quando uno pensa,

immaina, si emoziona, $ il cuore che con le sue palpitazione sem!ra reaire" .isona

considerare tra laltro che &ristotele non aveva chiara la differenza tra nervi e vasi sanuini e

interpretava la massa di strutture pi o meno tu!ulari che provenivano dal cuore e si irradiavano

verso il resto del corpo come vie attraverso cui il cuore controllava, dalla sua posizione centrale,

tutte le funzioni delloranismo" /ichiamandosi a concezioni anteriori, 0aleno, aveva

sistematizzato una particolare concezione secondo la quale le funzioni superiori, le funzioni

mentali, non sono localizzate nella massa del cervello ma nei ventricoli cere!rali" li riteneva

che dai ventricoli cere!rali provenisse un pneuma (indicato anche come spirito animale o

spiriti animali), che dalle cavit cere!rali sare!!e stato insufflato nei nervi (considerati come

dei tu!icini cavi) andando poi ai muscoli, che per la sua azione si sare!!ero contratti" 0aleno

dimostrava limportanza dei nervi confermando questa sua lidea con un esperimento che

eseuiva di solito con dei maiali (esperimento raffiurato sul frontespizio delledizione delle sue

opere illustrata nella 4i" 2)" & proposito delluso che faceva di animali per i suoi esperimenti,

!isona considerare che 0aleno non ha quasi mai eseuito ricerche anatomiche sulluomo,

se!!ene la tradizione tramandasse che eli si fosse occupato anche di anatomia umana" +olo nel

%inquecento, con li studi di .erenario da %arpi, 0a!riele 4alloppio e &ndrea 5esallio apparir

- ' -

Fig. 2. Il rontespi!io di un"edi!ione delle operedi #aleno pubblicata a $ene!ia nel 1%&1"


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in modo inequivoca!ile che le conoscenze di anatomia umana attri!uite a 0aleno erano di fatto

derivate in lara misura dallo studio deli animali, in particolare di maiali, pecore, !uoi e, pi

limitatamente di scimmie" #n particolare la rete mirabilis una struttura vascolare che 0aleno

individuava alla !ase del cervello e alla quale attri!uiva un funzione essenziale per la raffinazione

deli spiriti vitali e per la formazione del pneuma, non $ presente nel cervello delluomo, come $

stato messo in evidenza per la prima volta nel 121 da .erenario da %arpi" 6uesta formazione $

assente anche nei primati, mentre $ !en sviluppata nel cervello di alcuni dei comuni mammiferi

che 0aleno usava sia a scopi anatomici che per dimostrazioni di fisioloia sperimentale, come,

tra li altri, i maiali"

ellesperimento in cui voleva illustrare la sua concezione

pneumatica della funzione nervosa, e c'e eseguiva di solito su di un

maialino,


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del corpo umano.

6ddirittura c

una frase

attri#uita a


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ragionamenti e i ricordi complessi. 3uesta immagine stata riprodotta in

moltissimi testi, per tutto il medioevo, con -ualc'e variazione5 le funzioni

assegnate alle tre celle si collocano sempre nellam#ito delle attri#uzioni

galenic'e, per@ ci possono essere ulteriori suddivisioni e varianti, come per

esempio nello sc'ema a sinistra della $ig. =, dove nel ventricolo centrale

localizzata la funzione estimativa oltre alla funzione cogitativa. ;i sono varie

ragioni c'e spiegano perc'C la cella anteriore sia considerata sede

soprattutto delle funzioni sensoriali. ella dissezione c'e si fa del cervello i

nervi c'e appaiono in modo pi2 evidente per le loro dimensioni sono i nervi

ottici e i nervi olfattivi, nervi c'e sem#rano penetrare nel cervello attraverso

la parte anteriore, come aveva gi4 rilevato 6lcmeone. Per -uanto riguarda la

localizzazione della altre facolt4 nella cella media e posteriore (lultima

-uesta rispetto alla sede della funzione sensoriale) #isogna considerare

come si sviluppa, secondo lo sc'ema galenico, il processo c'e ci porta a

reagire a sollecitazioni esterne. Le azioni c'e noi compiamo in risposta a

stimoli esterni sono #asate in primo luogo sulla sensazione ed

interpretazione degli stimoli sensoriali (funzioni c'e si svolgono come

a##iamo detto nella cella anteriore). Do##iamo poi pensare e riAettere, ed

inne ric'iamare i ricordi e le passate esperienze attraverso la funzionememorativa. La memoria deve essere -uindi situata dopo la sede delle

funzioni sensoriali (cella anteriore) e delle funzioni razionali (cella mediana).

isogna tener anc'e presente c'e la terza cella della suddivisione

galenica (c'e per noi sare##e il -uarto ventricolo situato, come noto, nel

#ul#o dellencefalo) in stretta prossimit4 col midollo spinale. *l midollo

spinale era considerato un luogo di eEusso delle azioni nervose attraverso

le -uali il cervello controllava la maggior parte dei movimenti del corpo ed

era -uindi naturale c'e la camera cere#rale da cui partiva il pneuma

destinato ad inAuenzare i muscoli fosse situata in prossimit4 del midollo

spinale, e fosse dun-ue posteriore rispetto alle altre due celle. 3uindi,

secondo -uesto sc'ema, il pneuma circolava in -uesto modo5 arrivava

attraverso i nervi nella parte anteriore del cervello, su#endo un processo di

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puricazione c'e lo rendeva particolarmente adatto alle funzioni nervose e

mentali c'e avevano la loro sede nelle cavit4 cere#rali, e poi prendeva la via

di -uello c'e noi c'iamiamo midollo spinale per arrivare inne ai muscoli

attraverso la via dei nervi. Fna delle prove c'e si davano del fatto c'e la

virt2 memorativa risiedesse nella terza cella era losservazione secondo

cui una persona di solito alza la testa -uando fa lo sforzo di ricordare.

3uesto accade, si diceva, perc'C in tal modo il pneuma Auisce meglio verso

lultimo dei ventricoli. 3uesto era il tipo di evidenze c'e si davano per

fondare una concezione c'e 'a condizionato per secoli linterpretazione

delle funzioni cere#rali, evidenze a##astanza di poco conto potremmo

o##iettare noi, col senno di poi.

Fna delle ragioni c'e spiegano la grande a0ermazione storica della

dottrina di


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cere#rale come da un involucro protettivo (il termine corteccia con il

-uale si designa ancora la parte pi2 esterna della massa cere#rale reca il

ricordo di una concezione c'e assegna una funzione secondaria, di tipo

protettivo, alla sostanza esterna del cervello). ;onsideriamo anc'e c'e nella

concezione dei -uattro elementi a cui la medicina antica faceva riferimento,

la massa del cervello veniva considerata ricca di elemento terroso e -uindi

particolarmente inadatta ad ospitare lanima (eGo le funzioni nervose pi2

elevate). 6 proposito della collocazione nelle celle cere#rali di una essenza

aerea e celestiale #isogna notare c'e nelle dissezioni c'e si facevano del

cervello i ventricoli apparivano di solito vuoti, perc'C, in assenza di

opportuni accorgimenti, il li-uido cere#rospinale c'e in essi circola,

fuoriesce in modo inavvertito. &i dovr4 attendere no al 1!HI prima c'e uno

scienziato napoletano di origine pugliese, Domenico ;otugno, dimostrasse

c'iaramente c'e i ventricoli cere#rali non sono vuoti, ma ripieni di un

li-uido, c'e noi oggi conosciamo come li-uido cere#ro?spinale o cefalo?

rac'idiano.

Leonardo, c'e pure il grande artista c'e conosciamo, e c'e si occup@

molto anc'e di anatomia,

per -uanto riguarda ilcervello si rif4

essenzialmente alle idee

galenic'e, come possiamo

vedere dalla $ig. I. *n

e0etti i primi disegni

anatomici di Leonardo,

se##ene siano a0ascinanti

dal punto di vista artistico,

appaiono convenzionali dal

punto di vista scientico, e

rimandano alla concezione

a tre celle di


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Leonardo conosceva molto #ene1. 6d un certo punto per@, sulla #ase della

sua pratica delle dissezioni anatomic'e del corpo umano, Leonardo cam#ia

atteggiamento. /icordiamo c'e nellantic'it4 la pratica anatomica sul corpo

umano stata limitata -uasi esclusivamente alla scuola alessandrina, e col

tempo essa stata praticamente a##andonata, come stata trascurata ad

un certo punto anc'e -uella relativa allo studio degli animali. Lanatomia

riprende nel medioevo, e tra il dodicesimo e tredicesimo secolo ritornano le

dissezioni sul corpo umano (a ologna in particolare), inizialmente non tanto

per lo studio scientico del corpo umano, -uanto per sta#ilire la causa di

morte.;a questa pratica di tipo medico-leale si passa poi allanatomia umana per lo studio

della struttura delloranismo

. +ornando a Leonardo e ai suoi studi anatomici, ad un certo punto il

grande artista inietta i ventricoli cere#rali con della cera (essendo un artista

era a#ituato a manipolare -uesto materiale) e comincia a rendersi conto c'e

i ventricoli sono fatti in modo a##astanza diverso da -uel c'e


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el 1JI= :esallio scrive il De humani corporis abrica, unopera

fondamentale per lo sviluppo dellanatomia e della scienza moderna". *n

campo anatomico :esallio rompe in modo deciso con la tradizione galenica,

mostrando tra laltro in diversi casi lassenza nel corpo umano di alcune

strutture c'e il medico di Pergamo vi aveva collocato sulla #ase dei suoi

studi anatomici condotti sugli animali (tra laltro la rete mirabilis, di cuia##iamo gi4 parlato, e alla -uale


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onostante limportanza degli studi anatomici, lopera di :esallio non

porta per@ ad una vera rivoluzione nello studio del cervello, e molto resta

ancora da fare prima c'e la nuova anatomia possa promuovere un radicale

rinnovamento della siologia cere#rale. &e osserviamo la parte destra della

$ig. H in cui viene riprodotta una visione della supercie del cervello tratta

dalDe umani corporis abrica ci rendiamo conto di come limmagine delle

circonvoluzioni cere#rali c'e :esallio ci presenta, se##ene molto pi2

realistica di -uelle precedenti, non permetta di identicare un pattern

morfologico preciso nellam#ito della congurazione piuttosto irregolaredelle pieg'e e delle estroAessioni della supercie del cervello. 7 limmagine

c'e pu@ produrre un osservatore attento, e su sua indicazione un artista

riprodurre, ma non limmagine c'e sare##e disegnata da uno studioso c'e

avesse confrontato la supercie di molti cervelli diversi e avesse cercato di

rintracciare, al di l4 dellapparente irregolarit4 e varia#ilit4, un ordine, una

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Fig. Due immagini del cervello dalDe humani corporis fabrica di $esallio


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struttura c'e si ripete, un pattern insomma. Lesistenza di una regolarit4

nella congurazione esterna del cervello sar4 dimostrata solo a distanza di

oltre due secoli da :esallio, -uando lo studio accurato del cervello

delluomo, e il confronto con il cervello di altri animali di forma pi2

semplice, permetter4 di identicare lordine e la costanza c'e esistono al di

sotto dellapparente irregolarit4 della supercie cere#rale. 6 partire da

-uesto ordine si potr4 -uindi arrivare a costruire mappe del cervello c'e

saranno il punto di partenza di concezioni veramente nuove della funzione

cere#rale. &olo allora verranno davvero messe in crisi dalle fondamenta le

concezioni sulla siologia cere#rale derivate dalla medicina classica ed in

particolare dalla tradizione galenica. *nsomma, con :esallio la scienza

dellanatomia fa un passo avanti fondamentale, ma non altrettanto accade

per la scienza del cervello.

Dopo :esallio c


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c'e come a##iamo visto erano considerate il centro delle funzioni pi2

elevate dellorganismo. Malpig'i vede la corteccia cere#rale come costituita

da una miriade di g'iandole produttrici di un Auido c'e poi scorre nei nervi

(il Auido nerveo,). *n e0etti tutta la concezione sio?anatomica di Malpig'i

imperniata sul concetto di g'iandola e di secrezione, e -uesta ossessione

della g'iandola spinge lo scienziato emiliano a vedere nel cervello un

organo secretore. 6 proposito di ossessioni scientic'e, potremmo

ricordare -ui en passant la cosiddetta ossessione del cerc'io ? la hantise

du cercle come l'a c'iamata 6leKandre orC ? c'e impedB a


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;on illis laspetto esterno del cervello comincia a corrispondere a

-uello moderno, ma in assenza di concezioni davvero nuove della siologia

cere#rale le osservazioni anatomic'e dello scienziato inglese non

promuovono una vera rivoluzione anatomica irreversi#ile. Fno dei pi2

grandi anatomici del &ettecento, il francese $eliK :ic- d6zr, disegna infatti

la supercie esterna del cervello senza intravedervi alcuna apparente

regolarit4, come si vede dalla $ig. , dove le circonvoluzioni 'anno piuttosto

un aspetto decorativo, e ric'iamano visivamente

limmagine di minuscole anse intestinali

(ricordiamo c'e un medico alessandrino,

7rasistrato, le aveva indicate come processi enteroidi proprio per -uesta

apparente somiglianza agli intestini). ellimmagine di :ic- d6zr non c

nessun pattern c'e permetta per esempio di identicare e distinguere in

modo c'iaro e costante una particolare area della supercie cere#rale da

unarea situata ad una certa distanza.

- 1 -

g. 8 Una veduta della faccia

infei!e del cevell! tatta

Fig. / Due immagini settecentesche della supericie cerebrale. Si noti in entrambe le illustra!ioni di un

evidente pattern delle circonvolu!ioni e dei solchi cerebrali.


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Fna delle circostanze c'e nel &ettecento contri#uisce a ritardare lo sviluppo

dello studio del cervello da mettere in relazione con gli esperimenti di

-uello c'e viene considerato il pi2 grande siologo del &ettecento, lo

studioso di origine svizzera 6l#rec't von Naller, c'e insegn@ a lungo in


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tipo contrattile nC come so0erenza dellanimale e concluse pertanto c'e la

corteccia non era nC irrita#ile nC sensi#ile. Lidea c'e dalla stimolazione

della corteccia cere#rale non si ottenga alcuna reazione dellanimale

indu##iamente e##e uninAuenza negativa sullo sviluppo dello studio del

cervello, inAuenza c'e fu particolarmente signicativa per lautorevolezza

dello scienziato c'e la formul@. Naller fu uno dei pi2 grandi eruditi del

&ettecento, e scrisse opere fondamentali in vari campi della scienza

dellepoca (ed anc'e composizioni di natura letteraria e losoca), e i suoi

Elementa phisiologiae rappresentarono forse lopera c'e e##e pi2 risonanza

nellam#ito della cultura medica del &ettecento.

Per Naller, come per Malpig'i, il cervello una struttura

essenzialmente secretiva c'e ela#ora il Auido nerveo, la sua corteccia

insensi#ile ed 'a una struttura essenzialmente omogenea, senza evidenti

di0erenziazioni topograc'e tra una parte e laltra della sua supercie.

3uesto tipo di concezioni non promuoveva certo linteresse per lo studio

delle funzioni cere#rali, nonostante c'e cominciassero ad apparire nel

&ettecento indicazioni della specicit4 di alcune aree cere#rali (nel 1!O" per

esempio $rancesco


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midollo spinale c'e permettono di ri#altare la concezione classica secondo

la -uale il midollo spinale sare##e solo un enorme fascio di nervi di origine

cere#rale, una propaggine del cervello sprovvista di ogni autonomia

anatomico?

funzionale. 3uesto nuovo modo di

vedere il midollo spinale in parte

dovuto al metodo comparativo c'e

empo '2+enso musicale ''


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derivate espressioni del linguaggio comune come avere la #ozza della

matematica, e lidea persistente nellimmaginario culturale c'e il carattere

ed anc'e le -ualit4 morali di una persona siano in -ualc'e modo scolpite

nella forma della sua testa.

La maggior parte delle funzioni c'e


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3uesta idea c'e il cervello sia costituito di diverse parti con diverse

funzioni porta ad una grande attenzione sulla forma del cervello, c'e nelle

illustrazioni scientic'e dellepoca era rappresentato in modo molto

accurato. +uttavia la frenologia era considerata una dottrina atea e

materialista, e per -uesto J, sta#ilendosi

a Parigi. ellam#iente scientico u0iciale, soprattutto in $rancia la

frenologia fu avversata perc'C considerata una pseudoscienza dalle #asi

incerte. *n e0etti


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or#itale del lo#o frontale, e c'e una loro crescita eccessiva provocava una

protrusione dei glo#i oculari. %sservazioni analog'e contri#uirono alle altre

localizzazioni frenologic'e propugnate da


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senza che le loro unzioni siano perdute) *asta una porzione assai ristretta

di +uesti lobi all(esercizio delle loro unzioni. QR S

, misura che si producono +ueste sottrazioni' tutte le unzioni si

indeboliscono gradualmente' e passati certi limiti' si estinguono del tutto)

Dun+ue i lobi cerebrali concorrono con tutto il loro complesso all(esercizio

pieno e intero delle loro unzioni)QR S

-uando una percezione perduta' anche le altre lo sono. +uando una

acolt/ 0 scomparsa' tutte le altre scompaiono) Dun+ue non vi una sede

distinta per le diverse percezioni) 1a acolt/ di percepire' di giudicare' di

volere una cosa' risiede nello stesso luogo di +uella di percepire' di

giudicare' di volere una cosa diversa' di guisa che +uesta acolt/'

essenzialmente una' ha essenzialmente la sua sede in un solo organo)

onostante -ueste posizioni fortemente anti?localizzazioniste di

molti inAuenti scienziati dell%ttocento, pure il concetto di localizzazione

cere#rale trovava attenzione nellam#iente clinico dellepoca. 3uesto

accadeva soprattutto perc'C i medici si rendevano progressivamente conto

c'e dopo una lesione cere#rale il paziente c'e aveva la fortuna di

sopravvivere perdeva alcune funzioni specic'e, mentre manteneva la piena

integrit4 di altre. *n seguito a danni cere#rali si potevano avere perditelocalizzate della sensi#ilit4 in una parte del corpo pi2 o meno circoscritta,

perdite ugualmente localizzate del movimento, alterazioni isolate della

capacit4 di parlare, o di leggere, o di interpretare le parole e cosB via.

&ullonda del grande interesse dei clinici di Parigi per le idee di


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ma anc'e la dimostrazione di una prima c'iara asimmetria morfo?funzionale

del cervello.

Fno dei personaggi di -uesta storia ean aptiste ouillaud, un

medico francese c'e era stato allievo di > franc'i a c'i gli avesse portato una c'iara dimostrazione c'e una

lesione grave nel lo#o frontale non produceva la perdita della funzione del

linguaggio.Le idee di ouillaud era seguite da altri clinici dellepoca e tra -uesti

era particolarmente attivo un allievo di ouillaud (e suo genero), 7rnest

6u#urtin. *l pro#lema delle localizzazione cere#rali in generale e del

linguaggio in particolare era riemerso nel 1OH1 nellam#ito di discussioni

sorte nel corso di riunioni della $oci0t0 d(,nthropologie' fondata proprio in

-uellanno da Paul roca, c'irurgo allospedale di icTtre alla periferia di

Parigi e uno tra i primi cultori dellantropologia in $rancia. 6u#urtin

ria0erm@ la sua convinzione della localizzazione al lo#o frontale di lesioni in

grado di compromettere la funzione del linguaggio e di dare origine alla

condizione indicata allora come afemia e poi conosciuta come afasia

(notiamo -ui en passant come il termine afemia ritorner4 poi nella

neurologia moderna per designare alcune specic'e anomalie

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dellarticolazione del linguaggio). 6 supporto della sua convinzione 6u#urtin

arriv@ pu##licamente a dire c'e avre##e a##andonato la sua idea se -ualc'e

collega gli avesse mostrato il caso di un paziente c'e aveva perso la

funzione del linguaggio e nel -uale non si riscontrava alcuna evidente

lesione nel lo#o frontale. roca si propose di accettare in -ualc'e modo la

sda. 6lcuni giorni dopo c'e 6u#urtin aveva lanciato la sua provocazione,

egli concentr@ la sua attenzione su un paziente ricoverato nel suo ospedale

in gravi condizioni generali per una gangrena alla gam#a sinistra, c'e era

incapace di parlare (il nome di -uesto paziente era Le#orgne, ma era

conosciuto come Tan perc'C -uesta era lunica parola c'e riusciva a

pronunciare, -ualun-ue cosa di proponesse di dire). roca c'iese a 6u#urtin

di visitare con lui il paziente per accertarsi del fatto c'e ci si trovava

davvero dinanzi ad un individuo c'e aveva perso in modo specico la

funzione del linguaggio. 3uando il paziente morB roca ne fece lautopsia e

port@ poi il cervello ad una riunione della $oci0t0 d(,nthropologie. el

cervello del povero Tan appariva una lesione c'e, come volevano ouillaud e

6u#urtin, era situata proprio nel lo#o frontale ($ig. 1=). La cosa inaspettata

era per@ c'e la lesione era ristretta ad una piccola area del lo#o, ed

esattamente al piede della terza circonvoluzione frontale dellemisfero disinistra. 3ualc'e tempo dopo roca e##e modo di esaminare un altro

paziente anc'egli afemico e di nuovo trov@ una lesione localizzata nella

stessa zona del lo#o frontale, e di nuovo solo nellemisfero sinistro. &ulla

#ase di -uesti studi veniva identicata per la prima volta larea del

linguaggio, -uella c'e verr4 poi detta area di roca (vedi $ig. 1I).

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Fig. 12 +a locali!!a!ione dell"area di roca e dell"area di 3ernic4e con l"indica!ione del collegamento

che esiste tra le due regioni attraverso il ascicolo arcuato.

6 parte gli aspetti teatrali di -uesta storia, comprensi#ili in unepoca

in cui la scienza aveva un gran impatto culturale e sociale, e suscitavainteresse e prese di posizioni forti, come poteva accadere nella $rancia

positivista del diciannovesimo secolo, c da fare una considerazione

importante in merito al ruolo di roca nella scoperta dellarea del

linguaggio. roca non era stato il primo a dimostrare c'e una lesione del

lo#o frontale poteva essere associata alla perdita del linguaggio. /ispetto ai

clinici e agli stessi anatomici, roca c'e pure era, come a##iamo detto un

c'irurgo, aveva un vantaggio importante c'e gli permise di riconoscere in

modo preciso larea del linguaggio. 7gli credeva in una costanza del disegno

delle circonvoluzioni e dei solc'i e scissure cere#rali, e derivava la sua

ducia dai suoi interessi antropologici. Pi2 degli stessi anatomici furono

infatti gli antropologi (e gli anatomo?comparati) i primi a riconoscere

lesistenza di una regolarit4, al di sotto della varia#ilit4 apparente del

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disegno della supercie cere#rale. 3uesta convinzione emergeva soprattutto

dal confronto del cervello umano, -uello c'e presenta un maggior sviluppo

ed una maggior complessit4 della corteccia cere#rale, con il cervello di altre

specie animali nelle -uali, per la minore complessit4, pi2 facile identicare

lordine e la regolarit4.

Larea di roca la sede del centro di programmazione motoria del

linguaggio e la sua lesione produce la di0icolt4 di pronunciare parole (si

tratta di una afasia di tipo motorio). &e##ene sia incapace di parlare, il

paziente a0etto da afasia di roca conserva per@ la capacit4 di riconoscere

le parole sentite e lette. La situazione molto diversa in un altro distur#o

del linguaggio studiato nel 1O!I dallo scienziato tedesco ;arl ernicUe,

distur#o caratterizzato dalla perdita selettiva della capacit4 di capire le

parole ascoltate (il paziente non riesce a ripetere le parole c'e sente, ma

pu@ parlare, articolare discorsi anc'e complessi c'e non dipendano dalle

parole ascoltate). ernicUe dimostr@ c'e -uesto tipo di afasia sensoriale

era associata ad una lesione selettiva localizzata al lo#o temporale del

cervello, anc'essa situata esclusivamente nel lo#o di sinistra.

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Fig.1'. Immagini in 5omograia ad emissione di positroni ottenute nel corso dell"esecu!ione di compiti

linguistici. Si noti la corrisponden!a tra l"area di roca e 3ernic4e con le !one che si attivano rispettivamente

durante la pronuncia o l"ascolto delle parole


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La $ig. 1" illustra la localizzazione delle aree di roca e di ernicUe e

la $ig. 1= mostra come gli studi recenti condotti con sosticate tecnic'e di

imaging a##iamo dimostrato la piena validit4 delle localizzazioni di roca e

di ernicUe. ellepoca moderna lo studio dei centri cere#rali del

linguaggio 'a conosciuto sviluppi enormi, e si #asato, oltre c'e sulluso di

nuove metodic'e, anc'e sulla colla#orazione tra studiosi con formazione e

competenze diverse (linguisti e studiosi del linguaggio di formazione

umanistica lavorano a stretto contatto con psicologi, neurologi, psic'iatri,

neuroradiologi)5 -uesto uno dei tanti aspetti dellinterdisciplinariet4 c'e si

sviluppata nellam#ito delle moderne neuroscienze.

el periodo c'e va da roca a ernicUe si situa unaltra delle tappe

fondamentali del percorso c'e porta alla0ermazione del concetto di

localizzazioni cere#rali. el 1O!> due giovani siologi tedesc'i,


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i cui limiti si deniranno per un certo tempo in modo sempre pi2 preciso.

3uesto avviene anc'e perc'C con lo sviluppo di tecnic'e istologic'e sempre

pi2 sosticate si dimostrer4 c'e la struttura microscopica della corteccia

cere#rale, lungi dallessere costante e senza variazioni da un zona allaltra

come ritenevano i primi istologi, presenta caratteri diversi c'e permettono

di assegnare una connotazione morfologica precisa alle diverse zone delle

mappe cere#rali.

6 proposito della aree sensoriali interessante osservare c'e, se##ene

il concetto di localizzazione corticale dei meccanismi sensoriali si a0ermi

relativamente tardi nello studio del cervello, tuttavia era stata proprio una

funzione sensoriale, -uella visiva, la funzione di cui era stata fornita una

prima c'iara evidenza di localizzazione. el 1OJJ infatti (e dun-ue sei anni

prima della scoperta di roca) uno studioso dellFniversit4 di Pavia,

artolomeo Panizza, aveva pu##licato uno studio in cui dimostrava c'e la

visione localizzata nel lo#o occipitale. Panizza #asava le sue conclusioni su

studi anatomo?clinici e su esperimenti di lesioni condotti sugli animali.

Purtroppo le idee di Panizza non e##ero larga circolazione e non

inAuenzarono immediatamente la cultura scientica dellepoca, e -uesto

avvenne paradossalmente anc'e a causa dellinAuenza della cartograacere#rale di


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%ltre c'e a nuovi metodi di indagine (tra -uesti lo sviluppo straordinario

delle metodic'e di imaging c'e permettono di studiare le funzioni cere#rali

in modo non invasivo e sono -uindi applica#ili direttamente anc'e alluomo)

il ricorrere, nellinterpretazione dellorganizzazione funzionale del cervello,

di atteggiamenti pi2 o meno glo#alisti proviene anc'e dallo sviluppo di

settori della scienza diversi, e a volte apparentemente molto distanti dalla

neuroanatomia e dalla neurosiologia classica, come la psicologia cognitiva,

la scienza delle comunicazioni e linformatica, la machine vision, la teoria

dei sistemi. Da -ueste discipline emerge la necessit4 c'e gli elementi di un

sistema interagiscano tra di essi perc'C il sistema possa sviluppare

prestazioni elevate e complesse, come per esempio la capacit4 di

riconoscere immagini, di interpretare testi, arrivare a decisioni operative

e0icaci in risposta a sollecitazioni esterne pi2 o meno complesse.

&e consideriamo -uesta convergenza di settori diversi della scienza

moderna nello studio del cervello non possiamo non riconoscere la validit4

del concetto e del termine di neuroscience creato come a##iamo detto

trentanni fa proprio per sottolineare la vastit4 delle discipline c'e potevano

concorrere a rendere e0icace lo studio del cervello. 6 proposito dellapporto

di scienze diverse alla comprensione delle funzioni cere#rali, #isogna notarecome linAusso sia stato #idirezionale. * risultati ottenuti nella ricerca

neurosiologica degli ultimi decenni 'anno infatti avuto ricadute importanti

anc'e su settori scientici e tecnologici lontani. Lo sviluppo di sensori nei

sistemi tecnologici, le nanotecnologie, la visione articiale adottano infatti

(o implementano come si dice ora) alcuni paradigmi operativi derivati

proprio dalla ricerca neurosiologica, in particolare in am#ito sensoriale,

paradigmi c'e in parte considereremo fra poco.

;oncludiamo -uesta #reve rassegna storica dicendo -uello c'e non

diremo, accennando cio a due linee fondamentali dello sviluppo storico

delle neuroscienze sulle -uali non potremo so0ermarci. Da un lato

lemergenza dellelettrosiologia, cio di -uella scienza c'e mette in

evidenza lintervento dellelettricit4 in alcuni importanti meccanismi

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siologici, e in particolare nella codicazione e trasmissione

dellinformazione nelle cellule e #re nervose, e dallaltro gli studi istologici

c'e tra %ttocento e ovecento 'anno posto le #asi dellorganizzazione

morfo?funzionale del sistema nervoso a livello microscopico.

*n rapporto alla prima linea di sviluppo, non parleremo -ui di Luigi

misur@ la velocit4 di conduzione dellimpulso

nervoso e neppure di ulius ernstein c'e per primo ottenne una

registrazione elettrica della forma donda di -uesto impulso, e ipotizz@ poi

c'e alla #ase dei fenomeni elettrici delle mem#rane eccita#ili vi fosse un

potenziale elettroc'imico dovuto alla distri#uzione asimmetrica di ioni trainterno ed esterno della #re muscolari e nervose. on dir@ neppure di

eit' Lucas e di 7dgar Douglas 6drian c'e misero in evidenza in modo

c'iaro il carattere autorigenerativo ed esplosivo della generazione del

segnale nervoso e del suo propagarsi lungo la #ra, un fenomeno c'e essi

assimilarono alla progressione dellaccensione di una miccia. on dir@

neppure di come, a partire da una registrazione dellimpulso nervoso

eseguita nel 1= da 6lan Lod NodgUin e 6ndre8 $ielding NuKle con un

elettrodo inserito allinterno dellassone gigante di calamaro, si sia messo in

moto il cammino di ricerca c'e 'a portato a c'iarire nel 1J" in modo

denitivo il meccanismo della generazione e della propagazione dellimpulso

nervoso5 con NodgUin e NuKle siamo ormai al giorno doggi, ed da loro

c'e iniziano i moderni corsi di eurosiologia.

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; un altro aspetto dello sviluppo storico delle neuroscienze di cui

non vi parler@. 7 -uello c'e riguarda lemergere tra %ttocento e ovecento

della dottrina del neurone, di -uella concezione c'e alla #ase della

organizzazione microscopica del tessuto nervoso. &econdo -uesta

concezione i circuiti nervosi sono costituiti da cellule c'e con i loro

prolungamenti sta#iliscono contatti (indicati ad un certo punto come

sinapsi) attraverso i -uali passa linformazione tra una cellula e laltra in

assenza di continuit4 protoplasmatica, secondo un meccanismo #asato sulla

li#erazione da parte della cellula presinaptica di una sostanza c'imica c'e

agisce sulla cellula postsinaptica generando un potenziale elettrico (di

caratteristic'e diverse a seconda dei vari tipi di sinapsi). &econdo la dottrina

del neurone, le cellule nervose ricevono il loro input prevalentemente della

zona dei dendriti o del corpo cellulare ed emettono il loro output alla

terminazione dellassone.

&e##ene -ueste concezioni ci sem#rino ora ovvie, a#ituati come siamo

a concepire lesistenza di cellule nervose, di dendriti, di assoni, pure

do##iamo considerare come essa sia stata a lungo contrastata da una

concezione alternativa, c'e vedeva il tessuto nervoso costituito da una rete

di #re continue luna con laltra, un vero sincizio protoplasmatico nel -ualeil Ausso di segnali avveniva in modo #idirezionale e senza percorsi o##ligati.

3uesta teoria reticolare fu propugnata nell%ttocento dallistologo tedesco

osep' H, per sferrare un attacco pesante alla teoria neuronale e pi2 o meno

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direttamente al suo principale sostenitore, ;aWal. La teoria neuronale 'a

posto le #asi del moderno studio della siologia nervosa, soprattutto -uando

essa 'a integrato nel suo am#ito le conoscenze moderne sui meccanismi

sinaptici emerse attorno agli anni cin-uanta del ovecento, ed in -ualc'e

modo essa rappresenta lantefatto di tutto -uello c'e noi ora conosciamo sui

meccanismi operativi dei circuiti nervosi del nostro cervello.

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Breve Storia Delle Neuroscienze