“Il cervello sembra la via maestra per trasferire l’attività nervosa al sistema motorio dell’animale” Sir Charles Scott Sherrington.
Come la maggior parte degli eventi evolutivi, i neuroni non sono comparsi all’improvviso. Infatti, le cellule nervose sono state modellate gradualmente da piccoli cambiamenti occorsi durante il passaggio da organismi multicellulari semplici (spugne) ad organismi multicellulari sempre più complessi (meduse). Per i biologi evoluzionisti, il vantaggio di possedere neuroni sarebbe stato notevole. Rilevare la luce, nutrirsi, riprodursi, seguire una direzione, mantenendo separate le cellule sensoriali da quelle natatorie, specie per organismi voluminosi, non sarebbe stato facile. Questo perchè, le cellule sensoriali non hanno modo di influenzare rapidamente quelle natatorie, dal momento che occupano parti distanti del corpo e la comunicazione chimica si rivela molto lenta per assolvere in modo adeguato questo scopo. La soluzione fu l’uso di una comunicazione elettrica rapida all’interno delle estensioni della cellule sensoriali, che divennero gli assoni, seguita da una comunicazione chimica lenta per colmare il breve spazio tra la cellula sensoriale e la cellula motoria.
Un programma di sviluppo geneticamente codificato dirige le connessioni di elementi presinaptici e postsinaptici.
La biologia evolutiva ci presenta un processo che esalta la necessità delle cellule sensoriali e motorie di comunicare, ponendo tale esigenza alla base della nascita dei neuroni. Pertanto, per la biologia evolutiva il sistema nervoso non rappresenta altro che un dispositivo di connessione sensori-motorio. In altri termini, per la biologia evolutiva il sistema nervoso è costituito da un insieme di cellule che si collocano tra le cellule sensoriali e quelle motorie del corpo, e che coordinano i movimenti muscolari in risposta agli input sensoriali. In alcuni organismi, l’intermediario neuronale è relativamente semplice, in altri (vedremo tra poco) è estremamente complesso. Tuttavia, se i sistemi nervosi esistessero solo per trasmettere l’informazione da un punto all’altro, il comportamento si limiterebbe a semplici risposte innate. Invece, noi siamo consapevoli che i sistemi nervosi possono dare vantaggi maggiori agli animali. Ad esempio, uno dei grandi vantaggi offerti agli animali dalla presenza di un sistema nervoso è l’apprendimento.
Perchè si formi il cervello animale non è sufficiente che le cellule vicine si fondano ed aderiscano tra loro. Perchè si formino sinapsi espressamente dedicate alla visione, al tatto o al gusto, e per poter dirigere i movimenti di specifiche parti del corpo o dell’intero corpo in direzione di uno stimolo particolare o lontano da esso, è necessario un cablaggio molto preciso delle connessioni tra cellule (organizzazione neurologica). Negli animali complessi, il sistema nervoso non è costituito da una semplice rete nervosa precablata geneticamente. Il sistema nervoso, negli animali complessi, è costituito da una rete molto diffusa, frutto dell’integrazione di una moltitudine di circuiti sensori-motori. Questa rete diffusa è chiamata a svolgere tre compiti fondamentali. Innanzitutto, riceve messaggi dai recettori sensoriali che rilevano il tatto, la luce, i suoni, le sostanze chimiche, la gravità, ecc. Poi, selezionano i messaggi sensoriali. Infine, generano comandi motori che controllano i movimenti muscolari o comportamenti. Solo in questo modo le varie parti dell’organismo possono rispondere come un’unità. Successivamente, gli uomini anche come un noi.
Pertanto, per la biologia evolutiva, la differenza tra animali semplici ed animali complessi consiste esclusivamente nel fatto che i primi presentano semplici circuiti sensori-motori geneticamente prefissati, i secondi si caratterizzano per l’enorme integrazione tra i semplici circuiti sensori-motori. Grazie a questa intensissima integrazione darenno vita ad una rete neuronale che farà esplodere il processo di apprendimento. Infatti, abbiamo visto che, uno dei grandi vantaggi offerti agli animali dalla presenza di una rete nervosa (integrazione di semplici circuiti sensori-motori) è la facilità con cui i neuroni possono essere modificati quando l’organismo interagisce con l’ambiente (epigenetica). Questa capacità, detta plasticità sinaptica, è alla base dell’apprendimento a cui ho fatto riferimento sopra.
Quando pensiamo a qualcuno e siamo capaci di dire di chi si tratta, senza rendercene conto, stiamo mettendo in relazione una diversità di conoscenze in quanto stiamo integrando diversi circuiti sensori-motori. E’ per questo che possiamo dire il suo nome, il suo viso, la sua voce, il suo odore, la sua età, la sua professione, i ricordi. E’ quando tutti questi circuiti sensori-motori comunicano tra di loro in maniera sincrona che possiamo rievocare le nostre conoscenze, tra cui il nome della persona. Dunque, conoscere una persona investe una moltitudiune di circuiti sensori-motori, precedentemente in parte già integrati tra di loro per offrirci l’opportunità di riconoscere, in generale, i nomi, i volti, i ricordi. Le neuroscienze moderne non hanno più dubbi. Ogni concetto è frutto di tanti frammenti di informazione. Questo significa che ogni rete neuronale (concetto) è frutto di tanti circuiti sensori-motori integrati (frammenti di informazione). Per la clinica è importante sapere che i frammenti di informazione non sono conservati in un misterioso centro cerebrale ma sono diffusi su vaste aree cerebrali (informazioni visive nelle aree occipitali, il nome nelle aree temporali emisfero sinistro, ecc.). Quando il processo di Organizzazione Neurologica o neurosviluppo raggiunge un buon livello (sei anni di età) un’area del lobo temporale sinistro diventa una zona di convergenza, di informazioni sensori-motorie, di alto livello e, pertanto, un suo danno può far perdere la capacità di ricordare i nomi. In questo caso, dobbiamo sempre ricordare (se l’integrazione funziona bene nei nostri cervelli e se abbiamo fatto esperienza o studio) che stiamo discutendo di un quadro deficitario: una noxa patogena ha “sconnesso” un circuito sensorimotorio da una rete neuronale e si perde (deficit) la capacità di ricordare i nomi. Nei bambini con disturbo dello spettro autistico non troviamo deficit. Nei loro sistemi nervosi non c’è stata disconnessione. Purtroppo nei loro cervelli c’è stato un problema di collegamento tra i circuiti sensorimotori. E’ un problema di neurosviluppo e non di neurodegenerazione.