Cervello Diviso
Considerazioni sulla Evoluzione e sviluppo degli emisferi cerebrali superiori

Relazione di Paolo Manzelli - Presidente Associazione Internazionale EGO-CreaNET
al Seminario di Studi EGO-CreaNET
OASI di TROINA del 28/30 Ottobre 1998

E’ certamente noto il fatto che una delle più profonde diversità tra l’uomo e gli animali risiede nella struttura e nel funzionamento del cervello.

Oggi partendo dai dati scientifici messi a punto in oltre trenta anni di studi sulle differenziazioni funzionali degli emisferi cerebrali (1) diventa possibile capire meglio i criteri di sviluppo evolutivo del cervello, che sono avvenuti nella filogenesi dell’uomo, studi e ricerche che possano essere molto utili nell’ambito delle conoscenze sull’apprendimento creativo.

Il cervello nella sua evoluzione, dagli animali all’uomo, ha scelto varie strategie di crescita, che si riassumono a tratti nella ontogenesi dello sviluppo dell’embrione umano.

Molto sinteticamente, possiamo indicare le seguenti tappe evolutive del cervello degli animali ed infine dell’uomo; la prima è stata quella di aumentare il numero di neuroni, la seconda di accrescere i contatti interneuronali restando più o meno costante la quantità numerica di cellule neurali; la terza quella della specializzazione del cervello in aree funzionali le quali contraddistinguono le varie attività cerebrali.

Tale sviluppo di aree cerebrali, specializzatesi per rispondere a definite funzioni di elaborazione della informazione, ha costruito un sistema cerebrale complesso, che nella sua dimensione verticale è strutturato come un insieme di scatole cinesi interconnesse; infatti strutture cerebrali più antiche, quali l’area inclusiva dell’Amigdala ed il sovrastante Sistema Limbico risultano inglobate negli emisferi cerebrali superiori, mentre questi ultimi vengono organizzati come un sistema multimediale dove ad esempio l’area temporale è correlata principalmente al suono ed in parte alla ricezione dei colori, quella occipitale alla vista, quella frontale deputata al controllo ed alla integrazione dei dati percettivi elaborati dalle varie aree funzionali del cervello. (2)

In sostanza si è compreso che il cervello umano è costruito come un complesso sistema modulare, dove funzioni diverse, come la capacità di scrivere e di espressione fonetica, vengono codificate da differenti insiemi di integrazione di strutture cerebrali specifiche, che possono essere più o meno sviluppate sia per dote genetica che per esercizio ed apprendimento nei vari individui.

Gli studi sul "Cervello Diviso" hanno permesso di approfondire le nostre conoscenze sul funzionamento della mente scoprendo l’esistenza di notevoli differenziazioni tra le funzioni cognitive degli emisferi cerebrali superiori sinistro e destro dell’uomo e della donna.

In alcuni casi, nel tentativo di bloccare l’epilessia, alcuni neuro-psichiatri recisero il corpo calloso, un ponte di fibre che connette i due emisferi cerebrali superiori, separando così i contatti diretti tra le due sezioni del cervello; inoltre, studi congiunti alle indagini sul comportamento delle persone con il "cervello diviso", sono stati effettuati per vari anni anche su persone colpite da ictus o cerebrolesi nell’uno o nell’altro emisfero.

In particolare, riferendosi a tali casi di soggetti privi di una diretta connessione interemisferica, i neuro-psichatri , in particolare il Premio Nobel Roger Sperry (3) hanno preso nota di importanti informazioni sulle organizzazione della conoscenza nel cervello umano.

Infatti hanno individuato che i due emisferi di un uomo adulto controllano differenti aspetti del pensiero e del comportamento pertanto una delle differenziazioni funzionali più evidenti è proprio quella relativa all’operare cognitivo dell’emisfero sinistro del cervello rispetto al destro.

Tali ricerche hanno comprovato, ad esempio: facendo vedere un oggetto nel campo di azione dell’occhio sinistro, che preferenzialmente invia informazioni, tramite il chiasma ottico, alla zona occipitale dell’emisfero destro; si è notato che l‘individuo dal cervello diviso è incapace di descrivere l’oggetto.

Quanto sopra non si verifica se l’oggetto è esposto al campo di azione dell’occhio destro, in quanto esso è correlato preferenzialmente all’emisfero sinistro.

In tal modo è stata confermata la prima distinzione fondamentale già ben nota: l’emisfero sinistro è "parlante " il destro è "silente".

Quanto sopra è conseguente al fatto che la struttura fondamentale deputata al linguaggio, detta Area di ‘Broca’, dal suo scopritore, è situata nella parte pre-frontale dell’emisfero sinistro. Inoltre un’altra area, detta di Wernike, è sviluppata normalmente anch’essa nell’emisfero sinistro; quest’ultima assume compiti di tipo associativo che facilitano la comprensione, proprio perché si ritiene che essa sia deputata a realizzare una sincronia tra i dati percepiti e l’evocazione dei dati mnemonici precedentemente acquisiti, determinando in tal modo una interferenza della memoria nel riconoscimento per confronto delle informazioni percettive.

Queste specializzazioni delle aree che agiscono sul riconoscimento e la verbalizzazione della risposta sono normalmente lateralizzate nell’emisfero sinistro, mentre non si denota (sulla base delle analisi dei flussi sanguigni ottenute con la strumentazione NMR e PET), alcuna corrispondenza simmetrica nell’emisfero destro di tali aree funzionali.

Da questi dati si ritiene che l’emisfero sinistro sia più abile nella capacità di sviluppare strategie di ricerca cognitiva definendo relazioni logiche capaci di utilizzare la memoria al fine di anticipare una risposta mediata dalle conoscenze acquisite.

Tali conoscenze e riflessioni permettano di interpretare l’esperienza sopra citata, per cui l’uomo dal "cervello diviso" riesce a dare spiegazione di ciò che osserva, solo nel caso in cui è implicato sia nella percezione che nella descrizione verbale l’emisfero sinistro, mentre nel caso che, la percezione venga rappresentata dall’emisfero destro, non gli risulta possibile alcuna spiegazione in quanto la percezione è stata elaborata dall’emisfero silente. Con il "cervello diviso" risulta praticamente bloccata la capacità di trasferire informazione da un emisfero all’altro, pertanto solo il cervello sinistro può liberamente riconoscere un oggetto e contemporaneamente parlare della propria esperienza visiva.

Al processo di differenziazione in aree specializzate del cervello, ivi compresa la diversità dell’emisfero sinistro dell’uomo responsabile dell’espressione linguistica, da quella dell’emisfero destro silente, è stata data una interpretazione evolutiva.

La strategia evolutiva dello sviluppo cerebrale dagli animali all’uomo è sostanzialmente finalizzata ad una crescita cerebrale che non renda troppo voluminoso il cervello. Cosi la crescita numerica delle cellule neuronali si stabilizza, mentre aumentano il numero di "sinapsi" cioè delle connessioni interneuronali. Anche queste ultime infine tendono ad aumentare la massa cerebrale, allora la evoluzione persegue la strategia di aumentare le aree di specializzazione, fino a differenziare, principalmente nell’uomo l’emisfero sinistro da quello destro in funzione dello sviluppo delle capacità di comunicazione proprie del linguaggio.

Il neurologo Jean Pierre Changeux ha concepito tale processo evolutivo della specializzazione di aree funzionali per la elaborazione della informazione, in termini di "Darwinismo Neuronale", cioè di un fenomeno di adattamento che non ha solo un carattere genetico, ma che in particolare per l’uomo si sviluppa costantemente durante la vita, con l’apprendimento. (4)

Da ricerche neurologiche sulla attività sinaptiche, si è notato come le connessioni interneuronali presentano il loro massimo di attività nell’età evolutiva, mediamente tra i due ed i quattro anni.

Successivamente con la crescita e l’apprendimento cognitivo, il cervello del bambino perde parzialmente quella iniziale plasticità cerebrale, che lo rende capace di appropriarsi di ogni tipo e forma di linguaggio, associando fonemi a significati mediante l’esercizio delle aree associative con i processi mnemonici. Questo procedura della elaborazione della informazione caratteristica dell’emisfero sinistro tende a favorire la stabilizzazione di percorsi preferenziali interneuronali, così che la primitiva attività sinaptica integrata e diffusa, caratteristica di una maggior flessibilità cerebrale, tende a diminuire.

L’apprendimento in particolare nell’età evolutiva, agisce come quando in un bosco, con un sottobosco molto intrigato e folto, si aprono sentieri e vie utili a favorire un passaggio più rapido a chi le attraversa. In tal modo la utilizzazione dell’insieme delle cellule nervose compie un passo evolutivo in quanto realizza le condizioni di adeguamento della formazione cerebrale agli stimoli cognitivi e percettivi dell’ambiente. La perdita di plasticità cerebrale che consegue all’apprendimento, va a favorire la diminuzione dei tempi di risposta del cervello nei confronti di determinati fenomeni riconoscibili dalla memoria.

Nelle persone adulte con il "Cervello Diviso", incapaci di comunicare rapidamente tra le due sezioni specializzate del cervello, la acquisita lateralizzazione assimentrica degli emisferi cerebrali provoca serie anomalie comportamentali. Infatti dalla evocazione della memoria esercitata dalle aree associative, possono emergere false memorie, che tendono ad inibire ulteriormente i residui meccanismi di integrazione della risposta con l’emisfero destro silente; quest’ultimo nell’uomo ha un carattere meno specializzato, che quindi conserva le capacità intuitive derivanti dalla plasticità cerebrale propria dell’età infantile. La dissociazione dei due emisferi provoca una attitudine a chiudersi in un comportamento derivato da un pensare privo di immaginario intuitivo, che induce psicosi di panico dovute essenzialmente alla incapacità di affrontare problemi che si presentano come nuovi e che pertanto producono alterazioni gravi nel comportamento di questi individui.

Queste ricerche sulla lateralizzazione del funzionamento cerebrale su soggetti privi di comunicazione diretta tra i due emisferi cerebrali, emergono importanti riflessioni sull’organizzazione funzionale del cervello e di conseguenza sulla elaborazione delle conoscenze nell’apprendimento.

Tali concezioni divengono decisamente importanti oggigiorno. Viviamo infatti in una epoca nella quale l'impatto sociale delle tecnologie della informazione cambierà il nostro sistema di studio tradizionale.

Non solo la scuola, ma l’ambiente in cui i giovani nei paesi più avanzati vivono, si arricchisce continuamente di pressanti stimoli di informazione con caratteristiche multimediali.

Inoltre le moderne tecnologie della informazione permettono profonde modificazioni nel rapporti sociali e comunicativi, che assumono una estensione mondiale e una potenzialità fortemente interattiva.

Oggigiorno abbiamo iniziato a prendere coscienza dell’influenza dei mass-media sui processi mentali. Ci siamo resi conto infatti di quanto un sistema di istruzione tradizionale, basato sulla lezione cattedratica ed il libro di testo favorisca un apprendimento mnemonico analitico e ripetitivo, che tende ad esercitare una tipologia di codificazione mentale della informazione, capace di attivare un elevato grado di lateralizzazione cerebrale.

Per contro un sistema innovativo, che si propone l’utilizzazione della multimedialità, la produzione di ipertesti in rete telematica interattiva, che utilizzano in abbondanza di immagini, provoca una processazione cerebrale diversa dal tradizionale metodo di studio, in quanto l’immagine utilizza sistemi di codificazione ed associazione cerebrale, i quali vengono sviluppati in aree di integrazione differenti da quelle ad esempio del linguaggio parlato, proprio in quanto la costruzione mentale delle immagini è di maggior complessità percettiva, ma di più immediata accezione nonché di un minor sforzo di attenzione.

Ora ci si domanda: quanto, le diverse modalità di insegnamento multimediale e di comunicazione interattiva in rete telematica, vadano ad influire sulla formazione di una differente predominanza emisferica tra le funzioni dell’emisfero sinistro e destro del cervello? Questo attualmente non è dato di saperlo e neppure di supporlo con un grado di credibilità condiviso.

Certamente il problema esiste; pertanto nel momento che si introducono nella scuola le nuove tecnologie di insegnamento multimediale e telematico, diviene necessario che i docenti si approprino di elementi di conoscenza scientifica sullo sviluppo cerebrale, in modo che la scuola possa riflettere e dare risposta alla necessità di approfondimento sui processi cognitivi e motivazionali dell’apprendimento.

La Associazione no-profit EGO-CreaNET/LRE della Università di Firenze, riferendosi a modelli di organizzazione e di sviluppo già presenti all’estero (vedi ad es: http://www.newhorizons.org/) intende favorire, anche in Italia, lo sviluppo di progetti di ricerca educativa collegati in rete telematica tra Scuole-Provveditorati, IRRSAE, Università, Imprese, ed Enti di ricerca sullo sviluppo mentale, quali l’OASI di TROINA, in modo che diventi fattibile una fertile ed ampia possibilità estesa al "World Wide Web", di comunicazione e di condivisione ed arricchimento creativo del sapere umano.

Bibliografia

(1) M.S.Cazzaniga -"Funzioni divise per gli emisferi cerebrali", Le Scienze 361, pp.42-47,(1998)
(2) CD-Rom -" I Segreti della Mente", abbinato a: Le Scienze 361, pp.42-47, (1998)
(3) Roger Sperry "Hemisphere deconnection and unity of consciousness" American Psycologist, 23, pp.723-733
(4) J.P.Changeux , "L’uomo neuronale", Feltrinelli - MI - 1983