COSA RENDE UNICO IL CERVELLO UMANO

 

 

(TERZO INCONTRO - prima parte)

 

 

Il terzo appuntamento degli incontri di studio dedicati a “Le differenze neurobiologiche all’origine dell’unicità umana” è stato dedicato alle peculiarità cellulari e molecolari del nostro cervello rilevate da studi condotti da ricercatori che operano nell’ambito dell’istologia. Il resoconto è stato diviso in due parti, la prima proposta qui di seguito e la seconda la prossima settimana.

 

ISTOLOGIA COMPARATIVA. I nuovi metodi e le nuove procedure di cui si avvale la ricerca istologica per conservare i tessuti, localizzare le molecole, contare le cellule e fare dissezione molecolare di aree del sistema nervoso centrale, hanno consentito di accertare che l’uomo e i primati antropomorfi possiedono specifici fenotipi neuronici ed organizzazioni colonnari, modulari e laminari specializzate, con caratteri peculiari spesso assenti anche in specie filogeneticamente molto prossime.

Un esempio particolarmente significativo di questa specificità si ebbe già nel 1999 con una scoperta che ebbe notevole risonanza presso la comunità neuroscientifica: Nimchinsky e collaboratori identificarono una nuova classe di grandi neuroni fusiformi nel V strato della corteccia cingolata anteriore e frontoinsulare[1]. Queste cellule, battezzate spindle cells da Nimchinsky e neuroni di von Economo da altri[2], sono presenti nella specie umana e nelle scimmie ominoidee, con l’eccezione del gibbone, ma nel nostro cervello sono molto più grandi e notevolmente più numerose.

E’ interessante che queste grandi cellule fusiformi, assenti negli altri primati e in numerose specie di mammiferi esaminate, siano state rinvenute in alcuni cetacei dall’encefalo di grandi dimensioni quali la balena Megaptera novaeangliae (Hof & Van der Gucht, 2007)[3]. Si tratta di un chiaro caso di evoluzione convergente, confermato dal rinvenimento degli elementi cellulari fusiformi in aree della corteccia dei mammiferi marini anatomicamente e fisiologicamente omologhe al territorio fronto-insulare e alla parte anteriore del giro del cingolo. La speculazione sul possibile agente comune di pressione selettiva ha indotto vari ricercatori ad ipotizzare che i neuroni di von Economo si siano evoluti per effetto di frequenti, numerose e importanti interazioni con i cospecifici e, per tale ragione, sarebbero presenti in specie altamente sociali. L’esatto ruolo fisiologico di questi grandi neuroni fusiformi non è ancora noto, ma si ritiene che facilitino la rapida trasmissione di informazioni rilevanti in termini di emozioni relazionali e di “risposte a ricompensa”, pertanto potrebbero intervenire nella mediazione del valore affettivo dell’esperienza di relazione, contribuendo ai processi che favoriscono la comprensione e la genesi di comportamenti appropriati.

Un’altra specializzazione descritta nei primati ominoidei riguarda una specifica classe di neuroni piramidali del V strato della corteccia cingolata anteriore che esprime la calretinina, una proteina legante il Ca2+ che, nella maggior parte dei mammiferi, è espressa solo negli interneuroni. Le cellule piramidali calretinina-positive della porzione anteriore del giro del cingolo umano e delle antropomorfe, si possono considerare una popolazione aggiunta al quadro complessivo dei tipi cellulari presenti anche negli altri mammiferi.

Gli studi che hanno identificato specializzazioni di neuroni, assoni e dendriti sono veramente numerosi, fra questi hanno attratto l’attenzione dell’uditorio quelli condotti da Raghanti e collaboratori (2008)[4], che hanno caratterizzato in termini di densità e morfologia sistemi di fibre colinergiche e serotoninergiche presenti nella corteccia dei nostri lobi frontali, in particolare nelle aree 9 e 32. Questi ricercatori hanno effettuato un’accurata comparazione rilevando le differenze esistenti fra l’uomo, lo scimpanzé e il macaco.

Le differenze nella microarchitettura della corteccia cerebrale delle aree del linguaggio costituiscono il più importante degli aspetti che è possibile indagare mediante metodi istologici, della diversità fra la nostra e le altre specie prive di parola; eppure, il numero di lavori comparativi pubblicati in questo campo è minore di quanto ci si attenderebbe. Ma, anche se non numerosissimi, gli studi effettuati hanno fornito risultati molto interessanti. Macroscopicamente, l’asimmetria con la prevalenza dimensionale del planum temporale di sinistra corrispondente all’area recettiva del linguaggio o di Wernicke, è stata riscontrata anche nelle grandi scimmie, ma nella fine organizzazione microscopica di questo territorio corticale sono emersi elementi esclusivamente umani.

 

[continua]

 

L’autore della nota vi dà appuntamento alla prossima settimana per la seconda parte del terzo incontro e invita alla lettura dei resoconti precedenti (Note e Notizie 27-03-10 Cosa rende unico il cervello umano – primo incontro Note e Notizie 10-04-10 Cosa rende unico il cervello umano – secondo incontro), il primo dei quali fornisce una breve introduzione all’argomento, che include le motivazioni del costituirsi di un campo di indagine specifico sull’unicità del cervello umano, mentre il secondo propone i principali risultati nel campo della genetica comparativa.

 

Lorenzo L. Borgia

BM&L-Aprile 2010

www.brainmindlife.org

 

[Tipologia del testo: RESOCONTO DI UN CONVEGNO]

 

 

 

 



[1] Nimchinsky E. A., et al. A neuronal morphologic type unique to humans and great apes. PNAS USA 96 (9), 5268-5273, 1999.

 

[2] In particolare Allman J. M. e colleghi, che hanno studiato questi neuroni in rapporto all’intuizione e all’autismo, v. Trends Cogn. Sci. 9 (8), 367-373, 2005.

[3] Hof P. R. & Van der Gucht E., Anat. Rec. (Hoboken) 290 (1), 1-31, 2007.

 

[4] Raghanti M. A., et al. Cerebral Cortex 18 (3), 584-597, 2008; Raghanti M. A., et al. J. Comp. Neurol. 506 (3), 409-424, 2008.