Neuroscienze

Il settore delle neuroscienze rappresenta una delle frontiere più affascinanti e interessanti della scienza moderna, perché studia la struttura e le funzioni del nostro cervello. 

Ne sono da tempo grande appassionato e, ogni volta che leggo o approfondisco qualcosa al riguardo, rimango sempre stupito dalla bellezza e dalla complessità della mente umana. 

Sapere come funziona il nostro cervello ci aiuta a comprenderne il funzionamento, che è molto complesso.

L’importanza del nostro sistema nervoso

Partiamo dall’inizio, ossia dall’oggetto della neuroscienza.
Per capire meglio il nostro sistema nervoso umano, dobbiamo considerare che si divide in due parti:

• sistema nervoso centrale (encefalo e midollo spinale);
• sistema nervoso periferico (autonomo e somatico). 

Nel dettaglio, il sistema nervoso periferico si divide ulteriormente:

• il sistema autonomo si suddivide in simpatico e parasimpatico. Controlla tutto ciò che è involontario (ad esempio: cuore, ghiandole, respirazione, ecc.);
• il sistema somatico, invece, è coinvolto nell’attività volontaria (ad esempio: contrazione dei muscoli, movimenti, ecc.).

La “centralina” che governa tutto il nostro sistema nervoso è il cervello, per questo è fondamentale approfondire anche il suo funzionamento. 

Le cellule che lo compongono sono i neuroni, che sono presenti in un’enorme quantità.
Facendo un po’ di conti, il cervello umano consta, per la precisione, di 86 miliardi di neuroni. Questa miriade di cellule crea una rete neuronale molto vasta, che sfrutta la caratteristica fondamentale dei neuroni: la straordinaria capacità di comunicare tra loro in maniera rapida. 

Il punto cruciale di questo immenso lavoro è la giunzione delle cellule, dove avviene la trasmissione delle informazioni: questi punti di contatto tra neuroni si chiamano sinapsi.

Il nostro cervello, incredibilmente articolato tra aree e funzioni, definisce anche chi siamo e cosa facciamo. Può trattenere i ricordi, imparare da essi, creare nuovi pensieri tramite le cellule cerebrali e i loro circuiti. Le sinapsi sono responsabili anche di una prestazione atletica, di tutto ciò che richiede tempistica e precisione.

Sembra un mistero, ma la connessione tra neuroni, sistema nervoso e resto del corpo è un segreto che le neuroscienze rivelano ogni giorno di più.

Come funzionano gli stimoli per il nostro cervello?

1. Parlando tecnicamente, quando un impulso arriva alla nostra mente, si attiva una scarica elettrica che viaggia tra i neuroni. 
2. Nel momento in cui l’impulso elettrico raggiunge la sinapsi determina la liberazione di messaggeri chimici, i neurotrasmettitori i quali, attraversando lo spazio sinaptico, attivano i recettori dell’altro neurone. 
3. Il segnale chimico viene riconvertito in impulso elettrico e riprende il percorso, per portare l’informazione alle altre cellule e attivare altri neuroni. 

È questo il linguaggio con cui dialogano le nostre cellule.

Gli stimoli, chiaramente, non sono solo una questione meccanica. Per contrastare il deterioramento, il cervello dovrebbe essere stimolato da esperienze belle, da emozioni belle e dal costante apprendimento.

Avere delle sane abitudini come l’esercizio fisico, la lettura e così via, ci aiuta a tenere il nostro cervello vivo e attivo.
Ogni elemento benefico rafforza la neuroplasticità, ovvero la capacità del cervello di adattarsi ad informazioni e abitudini inedite – creando nuove connessioni tra i neuroni e infittendo la rete neuronale. Quest’attività è maggiore nei bambini nella fase di apprendimento, ma continua anche in età adulta.

Nell’antichità si diceva che il cervello, una volta raggiunta l’età adulta, finiva di svilupparsi; gli studi più recenti, invece, hanno dimostrato che rimane plastico e adattabile per tutta la vita!

Le aree del cervello e le nostre abitudini

Per comprendere meglio l’importanza delle neuroscienze per il nostro benessere, è utile classificare alcune aree cerebrali e le loro funzioni. Perché? Il cervello è strutturato per ottimizzare le risorse energetiche, formando le abitudini. Utilizza determinate zone che gestiscono i comportamenti “automatici”, le emozioni, le percezioni e persino le decisioni.

La corteccia prefrontale (CPF)

È sicuramente l’area che ci interessa maggiormente, come esseri umani. Rappresenta una parte evolutivamente nuova, il luogo in cui vengono processate tutte le nostre attività cognitive, nonché la gestione del comportamento sociale. La corteccia prefrontale è anche l’ultima area del cervello a svilupparsi completamente, poiché raggiunge la piena maturazione tra i 20 e i 25 anni.

Il corretto funzionamento di quest’area richiede tanta energia da parte dell’organismo, perché tutto il sistema cerebrale utilizza circa il 20 % del nostro fabbisogno giornaliero di energia. La corteccia prefrontale, in più, è la parte che ne consuma maggiormente.
Basti pensare al dispendio di energie di uno studente sotto esame: un malfunzionamento può creare distrazione, dimenticanze, deficit cognitivi e comportamentali. Qualche aiuto per migliorare la funzionalità della corteccia prefrontale? L’organizzazione tramite un’agenda, prendere appunti, scrivere un diario.

La corteccia insulare

Un’altra area cerebrale essenziale: addirittura ne possediamo 2, una per ciascun emisfero.
La sua funzione è quella di gestire la consapevolezza e la sensazione di essere a proprio agio. È strettamente connessa all’amigdala, che regola i processi emotivi e la paura.
Per far funzionare al meglio la corteccia insulare e, di conseguenza, aumentare la consapevolezza, ci sono d’aiuto le attività come lo yoga, la respirazione addominale, il pilates e la meditazione come lavoro interiore.

L’amigdala è fondamentale per la percezione e la regolazione delle emozioni, risulta coinvolta nel controllo della vita emotiva. Bisognerebbe evitare stimoli che la attivano inutilmente (cattive notizie, persone tossiche), perché generano in noi paure e ansie.

La corteccia anteriore cingolata (CAC)

Quest’area regola alcune funzioni del sistema nervoso autonomo, ad esempio il battito cardiaco, e facilita il legame tra conscio e inconscio. L’affaticamento mentale è spesso associato a una ridotta attività di questa zona. Agiscono positivamente in quest’area la reinterpretazione dei comportamenti e la rivalutazione di situazioni e aspettative.

L’ipotalamo 

È un’area di connessione tra il sistema nervoso e il sistema endocrino, fondamentale per la produzione di neuro-ormoni. È responsabile del collegamento tra il cervello e l’organismo e, inoltre, bisogna considerare questa zona per la regolazione del peso.

L’ippocampo 

Gioca un ruolo fondamentale per il consolidamento della memoria da breve a lungo termine. Lo stress e gli alti livelli di cortisolo danneggiano l’ippocampo e peggiorano la capacità di memorizzazione e apprendimento. Per un’azione protettiva di quest’area è da considerarsi utile l’esercizio fisico.

I gangli della base

Queste formazioni di sostanza grigia si trovano situate nel profondo del cervello. Sono determinanti per la formazione delle abitudini e sono dei regolatori della routine; ordinano anche i pensieri ripetitivi (anche negativi) e del comportamento. I gangli della base mostrano un “sistema di ricompensa” che è controllato da un neurotrasmettitore, la dopamina.

Per creare delle nuove abitudini si mette in gioco la CPF ma è necessario riprogrammare quelle “scritte” nei gangli della base: si tratta di un’attività dispendiosa a livello energetico, dunque l’organismo accetta di metterla in pratica solo se costretto. Il cambiamento va agevolato con uno stile di vita sano, giuste “ricompense” e appositi recuperi.

Lo striato e il nucleo accumbens

Queste aree sono importanti, perché processano la novità nella formazione della memoria e la gestione delle ricompense. 

La struttura dello striato smista gli input che riceve dalla corteccia prefrontale per mandarli ai gangli della base.
Il nucleo accumbens (NAc), invece, è parte rilevante per elaborare il desiderio; grazie all’anticipazione di una ricompensa, causa un rilascio di dopamina e trasforma la motivazione in un’azione

I neurotrasmettitori 

Rappresentano la parte attiva del cervello, per il trasferimento degli impulsi da un neurone all’altro attraverso le sinapsi. Ne citiamo alcuni, che approfondiremo in seguito:

• GABA (acido gamma-aminobutirrico) – è un neurotrasmettitore con un effetto calmante sul sistema nervoso centrale, che riduce l’ansia e l’eccitabilità de neuroni;
• Glutammato – come neurotrasmettitore eccitatorio è utile per l’apprendimento, la memoria e la plasticità delle sinapsi;
• Dopamina – abbiamo visto che regola la motivazione e il sistema di ricompensa, il piacere, è coinvolta nei processi per la memoria e l’attenzione;
• Adrenalina – agisce sia come ormone che come neurotrasmettitore, viene rilasciata in pochi secondi, perché prepara il corpo ad una risposta nelle situazioni di stress, forti emozioni, paura o pericolo;
• Cortisolo – tecnicamente è un ormone prodotto su impulso del cervello nei momenti di maggior tensione, perché mette a disposizione l’energia necessaria al corpo;
• Serotonina – è famosa perché, come neurotrasmettitore e ormone, regola l’umore, il sonno, l’appetito e la motilità intestinale, influenzando l’emotività e il benessere fisico;
• Ossitocina – ormone e neurotrasmettitore prodotto dall’ipotalamo, favorisce le sensazioni di calma, fiducia, aiuta i legami sociali dato che viene stimolata da contatti fisici e relazioni affettive.

Ogni neurotrasmettitore ha una sua funzione, essenziale per la funzionalità del nostro cervello.

La complessità delle neuroscienze 

Questa disciplina è molto ampia, dunque questo articolo vuole essere solo un breve riassunto utile per capire come è strutturato e in che modo lavora il nostro cervello.

Sappiamo che, allo stato attuale, non esiste un computer così potente da eguagliare le capacità e la magnificenza di questo straordinario organo – una delle entità più complesse in natura.

Per il nostro benessere, è fondamentale conoscerlo meglio e prendercene cura.