Possiamo vivere senza alcune parti di cervello? Sì, ma esistono delle aree indispensabili: quali sono

Il cervello umano è un complesso sistema interconnesso, ma alcune aree hanno un ruolo cruciale e non sostituibile per la sopravvivenza, mentre altre non sono fondamentali per la vita. Le aree del cervello fondamentali per la nostra sopravvivenza sono principalmente quelle coinvolte nel controllo delle funzioni vitali automatiche, come respirazione, battito cardiaco e regolazione della temperatura corporea. Queste funzioni dipendono principalmente dal tronco encefalico, che rappresenta una sorta di "centro di comando" per le attività di base necessarie alla vita. Oltre al tronco encefalico, altre regioni come l'ipotalamo e il sistema limbico regolano l’adattamento alle condizioni esterne e interne e contribuiscono alla regolazione di processi essenziali come il bilancio energetico e la risposta allo stress. Anche la corteccia cerebrale, pur non essendo direttamente coinvolta nelle funzioni vitali, gioca un ruolo importante nel mantenimento della sopravvivenza attraverso il controllo dei comportamenti complessi e dell'interazione con l'ambiente. Mentre lesioni al tronco encefalico e all'ipotalamo sono spesso fatali perché compromettono funzioni vitali, anche il malfunzionamento del sistema limbico o della corteccia cerebrale, sebbene non fatale, può rendere difficile rispondere a situazioni di pericolo, compromettendo la capacità di sopravvivere in un ambiente ostile.

Il ruolo del tronco encefalico: la centrale operativa delle funzioni vitali

Il tronco encefalico, situato alla base del cervello, è composto da tre strutture principali: il midollo allungato, il ponte e il mesencefalo. Queste aree sono responsabili della regolazione automatica di funzioni come:

• Respirazione: il midollo allungato contiene i centri respiratori che regolano il ritmo del respiro, adeguandolo ai bisogni dell’organismo (ad esempio durante uno sforzo fisico).
• Battito cardiaco: sempre nel midollo allungato si trovano i centri che controllano la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna.
• Regolazione del riflesso del vomito, della tosse e della deglutizione: queste funzioni, apparentemente banali, sono essenziali per evitare soffocamenti o danni fisici e sono controllate sia dal midollo allungato che dal ponte.

Inoltre, ponte e mesencefalo sono coinvolti nella modulazione e l'integrazione dei riflessi e dell'arousal, la condizione di attenzione diffusa che ci permette di alzare la vigilanza repentinamente quanto captiamo dei pericoli imminenti.

Senza il tronco encefalico, il corpo perderebbe la capacità di mantenere in autonomia le sue funzioni vitali fondamentali e lesioni a questa zona sono quasi sempre fatali, perché compromettono funzioni come la respirazione e il battito cardiaco. Il controllo di queste funzioni è comunque frutto di una complicata rete di neuroni su vari livelli che coinvolgono ad esempio il midollo spinale per il controllo riflesso della respirazione e del battito cardiaco, e il prosencefalo per il processamento di informazioni metaboliche.

Ipotalamo: il termostato e il regista del corpo

Proprio l'ipotalamo è una di quelle strutture che si trovano nel prosencefalo, precisamente al centro del nostro cranio, ma con un enorme ruolo nel controllo della sopravvivenza. Grazie all’ipotalamo, il corpo può adattarsi alle variazioni dell’ambiente interno ed esterno. Una lesione a questa parte del cervello sarebbe fatale.

Pur essendo una struttura piccola, è densamente popolata di nuclei neurali che regolano le seguenti funzioni:

• La temperatura corporea: attraverso segnali al sistema nervoso autonomo, mantiene il corpo a una temperatura ideale per il funzionamento cellulare.
• L’equilibrio idrico ed energetico: attraverso il nucleo arcuato e l'area ipotalamica laterale, controlla la sete, la fame e il senso di sazietà, permettendo al corpo di ricevere e utilizzare le risorse necessarie alla vita.
• La risposta ormonale: stimola la produzione di vari ormoni, come l'ossitocina, la vasopressina e soprattutto il cortisolo attraverso l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene, essenziale per affrontare situazioni di emergenza.
• Il ritmo circadiano: nella parte dell'ipotalamo chiamata nucleo soprachiasmatico avviene la regolazione del ciclo sonno-veglia, in concerto con alcune zone del tronco encefalico come il ponte e il mesencefalo.

Il sistema limbico: emozioni e reazioni essenziali

Il sistema limbico, termine coniato nel 1952 dal fisiologo americano Paul D. MacLean per indicare un'insieme di strutture cruciali nelle risposte emotive, nell'attenzione e nei ricordi, a prima vista non sembrerebbe così importante. Eppure, a ben vedere, le emozioni sono quanto di più vicino a dei programmi scritti per evitare i pericoli e massimizzare le chanches di sopravvivenza. Ad esempio:

• L’amigdala attiva le risposte di lotta o fuga di fronte a una minaccia, preparando il corpo ad agire. È strettamente connessa al prosencefalo ed è coinvolta nell'apprendimento, nella memoria e nell'attenzione in risposta a stimoli emotivamente significativi. A una particolare struttura dell'amigdala, il complesso basolaterale, arrivano input da tutti i sistemi sensoriali, ed è cruciale quindi per fuggire da un pericolo.
• L’ippocampo contribuisce a formare e recuperare ricordi utili per evitare pericoli futuri. Le lesioni all'ippocampo o a zone vicine che lo collegano alla neocorteccia producono gravi deficit di memoria.

Queste funzioni emotive e mnemoniche sono fondamentali per garantire che il nostro comportamento sia adattivo e orientato alla protezione. La lesione di queste parti di cervello, a differenza di quelle più profonde viste prima, non comporta la morte istantanea, ma un drastico calo delle possibilità di sopravvivenza.

La corteccia cerebrale: decisioni e pianificazione

La corteccia cerebrale, se presa in maniera isolata, non compromette le funzioni vitali di base, così come ci insegna il famoso caso di Phineas Gage, l'operaio trafitto da una barra di metallo nella regione orbitofrontale, che gli ha procurato una massiccia esportazione di materia cerebrale della corteccia, ma non la morte.

La corteccia cerebrale consente di elaborare strategie complesse per la sopravvivenza. Ad esempio:

• Lobo frontale: pianifica azioni e valuta rischi.
• Lobo parietale: coordina il movimento e l’interazione con l’ambiente.
• Lobo occipitale e temporale: elaborano informazioni visive e uditive, permettendo di individuare pericoli o opportunità.

Tendenzialmente, con lesioni corticali l'individuo continua a sopravvivere, ma non sarebbe in grado di adattarsi a situazioni complesse o di elaborare strategie per evitare rischi. Nei casi più gravi, come nel caso di lesioni alla corteccia motoria o una qualche zona delle cortecce sensoriali, le capacità di movimento e di percezione verrebbero compromesse, con tutto ciò che ne consegue.

non perderti questo articolo

Deprivazione sensoriale: cos’è e che effetto ha sul cervello