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Informazione-Integrazione

Circa 3,5 miliardi di anni fa, sul nostro pianeta, comparve la vita. Come questo avvenne resta un grandissimo mistero. Frammenti di DNA, per essere “letti”, richiedono un armamentario proteico la cui sintesi necessita dell’informazione contenuta nel DNA. Alla fine, gli uomini di scienza vivono la stessa frustrazione dei comuni mortali: è nato prima l’uovo o la gallina? Quello che sappiamo, è che ben presto( milioni di anni), le forme vitali si organizzarono in una struttura anatomicamente, funzionalmente e geneticamente indipendente: la cellula. La cellula è dotata di una membrana, grazie alle proprietà di quest’ultima, bruciando energia, si garantisce il gradiente chimico (mantiene la concentrazione delle varie sostanze chimiche costanti al suo interno, anche quando si modifica l’ambiente esterno). Con il passar del tempo (altri milioni di anni) le cellule cominciarono ad “aggregarsi”, costituendo organismi pluricellulari. Tale cambiamento fu possibile, poichè un gruppetto di cellule, acquisì (maggior utilizzò di energia) la funzione di mantenere, oltre al gradiente chimico, anche quello elettrico (diversa distribuzione di cariche elettriche ai due lati della membrana cellulare). Inoltre, utilizzarono tale gradiente per “influenzare” il comportamento della cellula comunicante (sinapsi). A queste cellule, l’uomo ha dato il nome di cellule nervose o neuroni. Queste cellule, sempre nel corso dell’evoluzione, trovarono vantaggioso, a loro volta, aggregarsi in una struttura anatomicamente ben delineata (sistema nervoso). Nell’uomo il sistema nervoso è formato da circa 100 miliardi di neuroni, che nel loro insieme, conferiscono alla struttura la conformazione tipica (un asse longitudinale, tre rigonfiamenti apicali ed un’appendice chiamata cervelletto). Il midollo spinale (asse longitudinale) ha un’organizzazione per lo più geneticamente prestabilita e dunque, meno complessa. Tale struttura, isolata dai circuiti superiori, può garantire solamente un’attività riflessa. Eppure, già a tale livello, si verifica qualcosa di estremamente interessante, qualora volessimo realmente comprendere le “funzioni superiori”. Quando uno stimolo colpisce una parte del nostro corpo (il martelletto del neurologo batte sul nostro ginocchio), un recettore sensoriale specifico (quello che registra lo stato tensivo del tendine rotuleo), trasduce il cambiamento ambientale (pressione esercitata dal colpo). Tale modifica recettoriale andrà ad eccitare il neurone sensoriale che, con la sua estremità dendritica, sarà “avvisato” della modifica recettoriale, mentre con la sua estremità assonale, andrà a modificare la distribuzione delle cariche elettriche sul neurone successivo (informazione nervosa che viaggia lungo un circuito, ovvero neurostato). La cascata di informazione (modifiche elettriche lungo le membrane), in ultima analisi, provocherà la contrazione del quadricipite femorale. Il sollevamento della gamba rappresenta ciò che osserviamo (psicostato) e che, per convenzione, chiamiamo riflesso. Eppure, tra il neurone sensoriale (riceve l’informazione dal recettore) e quello motorio (fa contrarre il muscolo), c’è sempre un interneurone. Perchè questo spreco di energia da parte della natura? La risposta è semplice. L’INFORMAZIONE deve essere INEGRATA ad ogni suo livello. Il compito dell’interneurone sarà quello di, eccitare il motoneurone connesso al quadricipite e, allo stesso tempo, inibire il motoneurone connesso al bicipite femorale (muscolo antagonista). Il riflesso evocato è il risultato di un giusto equilibrio tra muscoli antagonisti. Senza questa integrazione di informazione il riflesso non può essere evocato.Informazione (tensione tendinea) ed integrazione (distribuzione dell’informazione su neuroni con funzioni diverse) sono necessari per un semplice comportamento riflesso. Inoltre, vedremo nel prossimo articolo, come, integrazione ed informazione, nelle neuroscienze moderne, hanno sostituito i vecchi concetti filosofici del “teatro cartesiano”, oppure dei “mostrusi” homuncoli che, dall’interno delle nostre teste, guardavano il mondo.

Può, un tecnico dei nostri giorni, occuparsi di “autismo” senza conoscere come il cervello umano riceve ed integra l’informazione, sia delle proprie viscere che del mondo che lo circonda ?.

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