Le caratteristiche uniche del cervello umano

Micron
Le scimmie di ‘The War’, che chiude la nuova trilogia della saga fantascientifica ‘Il pianeta delle scimmie’ sono incredibilmente ‘umane’. Pensano e agiscono più da uomini che da scimmie e si dimostrano di gran lunga migliori dei veri esseri umani. Ma in cosa si differenzia il nostro cervello da quello degli altri primati?
Sara Mohammad, 31 Luglio 2017
Titolo

The War

Regista

Mat Reeves

Anno pubblicazione

2017

Info

Durata 2 ora 20 min

Micron
Comunicazione della scienza e neuroscienze

Parlano, piangono, si abbracciano e camminano in posizione eretta, si spostano a cavallo, impartiscono e ricevono ordini, meditano complicati piani di fuga, imbracciano un fucile, sparano. Le scimmie di The War, che chiude la nuova trilogia della saga fantascientifica Il pianeta delle scimmie e si conferma uno dei film più attesi dell’anno, sono incredibilmente ‘umane’. Tanto nel significato stretto del termine, perché pensano e agiscono più da uomini che da scimmie, quanto nella sua accezione più estesa, perché si dimostrano di gran lunga migliori dei veri esseri umani.
Il conflitto tra uomini e scimmie è il fulcro di questa popolare serie cinematografica, che ribalta gli stereotipi comuni su concetti complessi come umanità e intelligenza. Matt Reeves, che ha diretto The War e il precedente Apes Revolution, ha ritratto gli homo sapiens che combattono per il bene dell’umanità come bestie feroci sotto il comando di un capitano disturbato e senza scrupoli e le scimmie guidate da Cesare come primati super intelligenti, che alla fine vincono la guerra contro gli umani e riconquistano la propria libertà.

CERVELLI A CONFRONTO
Ma in cosa si differenzia il cervello umano dal cervello degli altri primati? Più di uno studio ha dimostrato che le capacità cognitive degli esseri umani, così diverse da quelle di tutti gli altri primati, si devono anche alle caratteristiche neuroanatomiche del nostro cervello. Mentre il cervello di uno scimpanzé arriva a malapena a 400 grammi, il cervello umano pesa in media tra i 1350 e i 1550 grammi. Sebbene le persone tendano a essere più grandi degli scimpanzé, è stato dimostrato che le dimensioni del cervello umano sono comunque tre volte maggiori di quelle che ci si aspetterebbe in una scimmia antropomorfa grande quanto una persona.
Le dimensioni complessive del cervello sono un indicatore piuttosto accurato delle capacità cognitive, e il cervello umano è il più grandefra quello dei primati attualmente esistenti. Ma se nel corso dell’evoluzione le dimensioni del cervello sono triplicate, significa che il volume di tutte le aree cerebrali è triplicato oppure che alcune aree sono cresciute più di altre? Su questo non tutti gli scienziati la pensano allo stesso modo.
All’inizio le differenze nelle dimensioni del cervello tra gli uomini e gli altri primati sono state attribuite alle aree associative della corteccia, che elaborano le informazioni provenienti dalle aree sensoriali e motorie (e sono quelle responsabili delle cosiddette “funzioni superiori”, come il linguaggio, l’uso di utensili, il ragionamento: tutte quelle abilità che in Cesare e nelle scimmie super intelligenti sono potenziate).
Questa teoria è stata messa in discussione quando gli scienziati hanno applicato tecniche di neuroimaging strutturale allo studio dell’evoluzione del cervello, scoprendo per esempio che la corteccia prefrontale umana (che fa parte delle aree associative), se confrontata a quella delle grandi scimmie antropomorfe, non è poi così smisuratamente grande. Eppure, tolta la corteccia prefrontale, il volume delle aree associative risulta comunque più esteso nel cervello umano, al contrario di quanto osservato per le aree sensoriali e motorie primarie, dove la differenza con gli altri primati è minima.

LE DIMENSIONI CONTANO, MA FINO A UN CERTO PUNTO
Dire che siamo più intelligenti solo perché il nostro cervello è più voluminoso non basta. Un cervello ingombrante potrebbe avere una capacità computazionale migliore perché è aumentato a dismisura il numero delle unità che elaborano le informazioni (neuroni), perché ci sono più collegamenti tra queste unità (connessioni nervose) o per entrambi i motivi. Le dimensioni sono solo una parte del problema.
Altri studi hanno dimostrato che l’unicità del cervello umano interessa tutti i livelli di organizzazione, dall’asimmetria tra gli emisferi alla distribuzione delle connessioni a breve e a lungo raggio, dalla composizione citoarchitettonica (cioè la composizione cellulare e l’organizzazione spaziale dei diversi tipi di cellule nervose) delle aree corticali al pattern di espressione genica. Mentre il cervello umano lateralizza funzioni come il linguaggio e il movimento nell’emisfero sinistro e preferisce affidare l’attenzione e il controllo visivo-spaziale all’emisfero destro, il cervello delle scimmie antropomorfe non mostra preferenze a livello neuronale per quanto riguarda il movimento della mano destra, e distribuisce il controllo visivo-spaziale più uniformemente tra i due emisferi.
Le aree cerebrali coinvolte nell’elaborazione delle parole e, più in generale, del linguaggio, si distinguono nel cervello umano anche per il particolare schema di connessioni nervose che le unisce.
A livello di espressione genica, invece, studi di biologia molecolare hanno evidenziato come l’evoluzione del cervello abbia agito soprattutto attraverso le duplicazioni, cioè attraverso geni presenti nei cromosomi in più di una copia. I ricercatori ipotizzano che uno di questi, il gene SRGAP2, abbia contribuito in modo determinante al potenziamento delle capacità computazionali del cervello dei nostri antenati. In particolare, la variante C di questo gene, datata nel genoma umano a circa due milioni e mezzo di anni fa (proprio quando comparivano le specie Homo dal cervello ingombrante), potrebbe aver neutralizzato la versione ancestrale del gene. Nel 2012, dopo aver iniettato la nuova variante in topi in via di sviluppo, alcuni ricercatori hanno scoperto che SRGAP2C causava la comparsa sui neuroni di spine dendritiche, strutture cellulari che plasmano le connessioni fra un neurone e l’altro. «Se si incrementa il numero complessivo di connessioni, probabilmente aumenterà la capacità della rete neuronale di elaborare informazioni», ha dichiarato a Nature uno dei ricercatori.
In base a tutto ciò, potremmo osare e dire che il cervello umano è un cervello estremamente efficiente, con enormi potenzialità cognitive, forgiato dall’evoluzione per risolvere questioni complesse in poco tempo. Ma c’è più di un prezzo da pagare.
Nonostante rappresenti poco più del 2% del peso corporeo, il nostro cervello consuma circa il 20% del fabbisogno energetico di tutto l’organismo, più di ogni altro organo. Inoltre, le sue dimensioni ingombranti fin dalla nascita (per quanto continui a crescere a un ritmo eccezionale fino al primo anno di vita e a ritmi più sostenuti negli anni successivi) rendono il parto un momento pericoloso e doloroso per le madri umane più di quanto lo sia per le femmine degli altri primati.
Per ultimo, last but not least, in una società come la nostra dove la vita media va allungandosi, la singolarità del cervello umano potrebbe avere un ruolo nella suscettibilità alle malattie neurodegenerative, a cui gli esseri umani sembrano particolarmente vulnerabili

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