Due emisferi
La superficie del cervello, nota come corteccia cerebrale, è molto irregolare, caratterizzata da un modello distintivo di pieghe o protuberanze, note come gyri (singolare: giro), e scanalature, note come solchi (singolare: sulcus), mostrate nella Figura 1. Questi gyri e sulci formano importanti punti di riferimento che ci permettono di separare il cervello in centri funzionali. Il solco più importante, noto come fessura longitudinale, è il solco profondo che separa il cervello in due metà o emisferi: l’emisfero sinistro e l’emisfero destro.
Ci sono prove di specializzazione della funzione – detta lateralizzazione – in ogni emisfero, soprattutto per quanto riguarda le differenze nelle funzioni linguistiche. L’emisfero sinistro controlla la metà destra del corpo, e l’emisfero destro controlla la metà sinistra del corpo. Decenni di ricerche sulla lateralizzazione delle funzioni da parte di Michael Gazzaniga e dei suoi colleghi suggeriscono che una varietà di funzioni che vanno dal ragionamento causa-effetto al riconoscimento di sé possono seguire modelli che suggeriscono un certo grado di dominanza emisferica (Gazzaniga, 2005). Per esempio, è stato dimostrato che l’emisfero sinistro è superiore nella formazione di associazioni nella memoria, nell’attenzione selettiva e nelle emozioni positive. L’emisfero destro, d’altra parte, ha dimostrato di essere superiore nella percezione dell’altezza, nell’eccitazione e nelle emozioni negative (Ehret, 2006). Tuttavia, va sottolineato che la ricerca su quale emisfero è dominante in una varietà di comportamenti diversi ha prodotto risultati incoerenti, e quindi, è probabilmente meglio pensare a come i due emisferi interagiscono per produrre un determinato comportamento piuttosto che attribuire certi comportamenti a un emisfero rispetto all’altro (Banich & Heller, 1998).
I due emisferi sono collegati da una spessa banda di fibre neurali nota come corpo calloso, composta da circa 200 milioni di assoni. Il corpo calloso permette ai due emisferi di comunicare tra loro e permette che le informazioni elaborate da un lato del cervello siano condivise con l’altro lato.
Normalmente, non siamo consapevoli dei diversi ruoli che i nostri due emisferi svolgono nelle funzioni quotidiane, ma ci sono persone che arrivano a conoscere le capacità e le funzioni dei loro due emisferi abbastanza bene. In alcuni casi di epilessia grave, i medici scelgono di tagliare il corpo calloso come mezzo per controllare la diffusione delle crisi (Figura 2). Anche se questa è un’opzione di trattamento efficace, risulta in individui che hanno “cervelli divisi”. Dopo l’intervento, questi pazienti split-brain mostrano una varietà di comportamenti interessanti. Per esempio, un paziente split-brain non è in grado di nominare un’immagine che viene mostrata nel campo visivo sinistro del paziente perché l’informazione è disponibile solo nell’emisfero destro, ampiamente non verbale. Tuttavia, sono in grado di ricreare l’immagine con la loro mano sinistra, che è anche controllata dall’emisfero destro. Quando l’emisfero sinistro più verbale vede l’immagine che la mano ha disegnato, il paziente è in grado di nominarla (supponendo che l’emisfero sinistro possa interpretare ciò che è stato disegnato dalla mano sinistra).
Molto di ciò che sappiamo sulle funzioni delle diverse aree del cervello deriva dallo studio dei cambiamenti nel comportamento e nelle capacità degli individui che hanno subito danni al cervello. Per esempio, i ricercatori studiano i cambiamenti comportamentali causati dagli ictus per conoscere le funzioni di specifiche aree del cervello. Un ictus, causato da un’interruzione del flusso di sangue in una regione del cervello, causa una perdita di funzioni cerebrali nella regione interessata. Il danno può essere in una piccola area e, se lo è, questo dà ai ricercatori la possibilità di collegare qualsiasi cambiamento comportamentale risultante a un’area specifica. I tipi di deficit visualizzati dopo un ictus dipendono in gran parte da dove nel cervello si è verificato il danno.
Considera Theona, una donna intelligente e autosufficiente, che ha 62 anni. Recentemente, ha subito un ictus nella parte anteriore del suo emisfero destro. Come risultato, ha grandi difficoltà a muovere la gamba sinistra (come hai imparato prima, l’emisfero destro controlla la parte sinistra del corpo; inoltre, i principali centri motori del cervello si trovano nella parte anteriore della testa, nel lobo frontale). Theona ha anche sperimentato cambiamenti comportamentali. Per esempio, mentre si trova nella sezione prodotti del negozio di alimentari, a volte mangia uva, fragole e mele direttamente dai loro contenitori prima di pagarli. Questo comportamento – che sarebbe stato molto imbarazzante per lei prima dell’ictus – è coerente con il danno in un’altra regione del lobo frontale – la corteccia prefrontale, che è associata al giudizio, al ragionamento e al controllo degli impulsi.
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Watch this video to see an incredible example of the challenges facing a split-brain patient shortly following the surgery to sever her corpus callosum.
You can view the transcript for “Split Brain mpeg1video” here (opens in new window).
Watch this second video about another patient who underwent a dramatic surgery to prevent her seizures. You’ll learn more about the brain’s ability to change, adapt, and reorganize itself, also known as brain plasticity.
You can view the transcript for “Brain Plasticity – the story of Jody” here (opens in new window).