Le Finestre dell'Anima
di Guido Brunetti indice articoli
Una nuova frontiera rivoluzionaria: il cervello che muove oggetti con un atto di pensiero
Maggio 2013
Negli ultimi anni, abbiamo appreso sul cervello e la mente più che nei precedenti cinquemila anni. Tuttavia, conosciamo soltanto una minima parte dei loro meccanismi. Sta di fatto che con la comparsa dell’uomo, l’evoluzione biologica ha raggiunto il suo massimo e ha prodotto in alcuni esseri viventi un alto grado di coscienza di sé. L’evoluzione biologica ha portato a sviluppare una potente evoluzione culturale, che a sua volta potrebbe indirizzare, come afferma Edoardo Boncinelli nel suo recente volume “Vita” (Bollati Boringhieri), la propria evoluzione biologica. Si parla infatti spesso di modificare il nostro genoma. Che può essere trasformato dentro le cellule del corpo o direttamente nella linea germinale, ovvero nelle cellule che portano alla produzione dei gameti.
Il cervello, per Miguel Nicolelis, è una “sinfonia di neuroni” composta dai moltissimi insiemi di cellule. Le quali comunicano tra loro attraverso messaggi elettrochimici e punti di contatto chiamati sinapsi. Per mezzo di queste reti neurali, il cervello svolge la propria attività principale: la realizzazione di una moltitudine di comportamenti, mettendo cioè in pratica ogni atto di creazione, distruzione, scoperta, riflessione, seduzione, amore, odio, gioia, tristezza, egoismo, solidarietà. Le meraviglie che i circuiti cerebrali possono generare ogni giorno fanno dire ai neuro scienziati trattarsi di un “miracolo”. Il cervello - aggiunge Rodney Douglas - funziona come “un’orchestra”, ma di un tipo unico, in cui la musica prodotta “può quasi istantaneamente modificare la configurazione degli esecutori e degli strumenti”. E grazie a questo processo “autocomporre” una melodia del tutto nuova”.
La sfida delle nuove neuroscienze è allora quella di “decifrare” e comprendere i meccanismi neurofisiologici che permettono a queste “vampate di elettricità neurologica” di dare vita a quell’insieme di attività e comportamenti che costituiscono quella che definiamo “natura umana”.
Finora, le neuroscienze sono state coinvolte in una disputa circa quali aree specifiche del cervello svolgono una particolare funzione. Da una parte, ci sono i “localizzazionisti”, i quali credono che le distinte funzioni cerebrali siano generate da aree del sistema nervoso altamente specializzate e separate. Dall’altra, c’è un gruppo di neuro scienziati - i “distribuzionisti” - per i quali il cervello umano fa affidamento su “popolazioni” di neuroni multitasking, in grado di svolgere molti incarichi contemporaneamente, e distribuite in molti punti diversi per svolgere ognuna differenti funzioni cerebrali. Questa seconda concezione sostiene in sostanza che vaste popolazioni di cellule localizzate in molte regioni diverse del cervello contribuiscono a realizzare un comportamento finale.
All’inizio, fu Ramon y Cajal ad affermare che un singolo neurone costituisce l’unità fondamentale del cervello. Successivamente, Sherrington mostrò invece che le funzioni cerebrali dipendono dalla collaborazione di molti neuroni e da distinti circuiti neurali che operano insieme. Negli ultimi anni, le scoperte delle neuroscienze stanno mettendo in crisi il modello chiamato localizzazionista in favore di quello distribuzionista per realizzare quella che è stata denominata “la vera anima del cervello”. Le ricerche condotte in laboratori di diverse parti del mondo dimostrano che un singolo neurone non può essere considerato come la fondamentale unità funzionale del cervello. Ad essere responsabili delle “sinfonie del pensiero” sono infatti le popolazioni interconnesse di neuroni.
Oggi, è possibile “riprodurre” una piccola parte in forma di comportamenti motori concreti e volontari di questi insiemi neurali. Ascoltando appena qualche centinaio di neuroni possiamo già iniziare a replicare il processo grazie al quale pensieri complessi diventano “azioni corporee immediate”. Gli esperimenti indicano che il cervello umano si presenta sempre più come uno “scultore” che “fonde” spazio e tempo neurale per ottenere un continuum organico responsabile della creazione di tutto ciò che vediamo e percepiamo come realtà, incluso il nostro senso dell’essere.
Autorevoli neuro scienziati ritengono poi che nei prossimi decenni combinando questa visione del cervello con la nostra crescente capacità tecnologica di ascoltare e decodificare sinfonie neurali più grandi e complesse, le neuroscienze finiranno per spingere la portata umana “ben oltre i limiti correnti imposti dai nostri fragili corpi”. L’équipe del neuro scienziato Nicolelis, ad esempio, sta lavorando per insegnare alle scimmie il modo di adottare un paradigma neurofisiologico rivoluzionario chiamato “interfaccia cervello-macchina” (BMI, brain- machine interface). Le interfacce cervello-macchina sono oggetti progettati e realizzati per permettere al cervello di connettersi a un computer e muovere oggetti con un atto del pensiero. Il pioniere di questa tecnica è Miguel Nicolelis, docente di neuroscienze presso la Duke University (Carolina del Nord) e autore di un fondamentale e splendido volume dal titolo “Il cervello universale” (Bollati Boringhieri).
Usando queste BMI, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che le scimmie possono imparare a controllare volontariamente i movimenti di dispositivi artificiali, come braccia e arti robotici posti sia vicino che lontano da loro, utilizzando esclusivamente la loro attività elettrica cerebrale grezza. Questa scoperta dà origine a una vasta gamma di possibilità per il cervello e per il corpo che, a lungo andare, possono cambiare completamente il nostro modo di comportarci e vivere.
In questa prospettiva, tornando a casa dalle vacanze, un giorno - precisa Nicolelis - potete chiacchierare con una delle moltissime persone del mondo, usando internet, senza però premere i pulsanti della tastiera o pronunciare una singola parola. Nessuna contrazione muscolare sarà richiesta. Basterà il pensiero. Simili meraviglie non saranno più temi di fantascienza, ma concreta realtà.
Guido Brunetti
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