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Neuroscienze. Cervello, mente e coscienza

Argomento: Scienza

di guido brunetti
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Pubblicato il 18/09/2022 15:28:30

 

Guido Brunetti

Neuroscienze. Cervello, mente e coscienza

 

Le neuroscienze sono agli esordi. Esse sono costituite da un insieme di discipline, che hanno l'obiettivo di comprendere la struttura e il funzionamento del cervello e della mente. La complessità delle funzioni mentali mette soggezione.

Ne XXI secolo, il funzionamento del cervello e della mente rimane uno dei misteri più complessi e fantastici che continuano ad affascinare i neuroscienziati. Con i suoi cento miliardi di neuroni, il cervello è la struttura più straordinaria e meravigliosa dell'universo conosciuto.   

Il cervello è composto di neuroni, cellule speciali che rappresentano l'unità del sistema nervoso. Dalla testa in giù, quest' organo continua con il tronco encefalico e il midollo spinale.

 

Il futuro evolutivo del cervello continua ad essere un'incognita. E' un organo complesso, non è un'opera finita  mai lo sarà, poiché la sua caratteristica è quella di avere una grande capacità di modellaresi e rimodellarsi continuamente in virtù delle continue influenze ambientali e culturali (plasticità neurale). Infatti, se lo coltivi funziona. Se lo lasci andare lo perdi: "Use it or lose it" (D. Swaab). Quel che è certo è che di fronte a un futuro appassionante e incerto, la conoscenza del cervello e della mente porta al progresso della nostra civiltà e della nostra qualità della vita. Il mondo sta cambiando grazie- ha scritto il premio Nobel per la medicina Eric Kandel- ai progressi della scienza e della tecnologia.

 

E' il cervello, plasmato da centinaia di milioni di anni di evoluzione, che ci permette di camminare, vedere, dormire, gioire. Per il grande medico greco Ippocrate (460-377 a.C.), padre della medicina, il cervello è alla base dei nostri pensieri, sentimenti, emozioni, idee. Secondo Platone (427-347 a.C.) invece ciascuno di noi è dotato non solo di un  cervello, ma anche di un'anima non fisica, immateriale, eterna. Anche Cartesio ( 1596-1650) giunge alla conclusione secondo cui tutte le funzioni mentali- pensiero, percezione, decisioni, sogni, sentimenti- sono opera dell'anima non fisica e non del cervello.

E' la teoria del dualismo metafisico.

 

Sin dalla nascita, i neonati hanno la quasi totalità dei neuroni e i loro cervelli vengono modellati da un processo di apprendimento e di memoria dovuto alle connessioni neurali attivate dall'ambiente e dalle esperienze personali.

 

Invero, in questi ultimi anni, le nuove neuroscienze hanno compiuto grandi progressi nello studio del cervello, della mente e della coscienza. Tre parole che nascondono, come ho scritto altrove, abissi di ignoranza. Nonostante i continui avanzamenti, resi possibili dallo sviluppo di tecniche di "brain imaging", cioè di visualizzazione delle funzioni cerebrali, le quali hanno la capacità di indagare l'attività del cervello durante l'esecuzione di specifici compiti, l'argomento continua a rappresentare per i neuroscienziati uno dei  grandi misteri che la scienza è chiamata a indagare e risolvere.

 

Il termine "neuroscienze" è stato coniato dal neuroscienziato americano Francis O. Schmitt per indicare, come abbiamo detto. lo studio scientifico del sistema nervoso, al fine di comprendere la complessità della struttura e del funzionamento del cervello e della mente.

Esse si affermano nel corso della seconda metà del Novecento e comprendono un ampio spettro di discipline.

 

Fino al '900, il compito di trovare una spiegazione alla mente era appannaggio della filosofia e della teologia. Con l'emergere verso gli anni Sessanta delle nuove neuroscienze, lo studio della mente viene analizzato come fenomeno neurobiologico, cioè attraverso il metodo scientifico.

 

La mente (l'anima) non è più considerata come in passato un'entità astratta, immortale e quindi eterna, ma una sostanza materiale e quindi soggetta alle leggi della fisica e della biologia. Per l'uomo- scrive Francis Crick- "nessuno studio scientifico è più fondamentale dello studio del proprio cervello".

 

Alla metà del XX secolo, l'ipotesi dualistica perde di credibilità. Un insieme di dati neuroscientifici "smonta" la teoria dell'anima spirituale e immateriale. I risultati degli esperimenti mostrano che gli stati mentali sono stati fisici del cervello stesso, e non stati di un'anima non fisica.

Si afferma la teoria del monismo.

Non c'è alcuna scienza dell'anima perché- dicono i neuroscienziati- non c'è "alcuna anima" (LeDoux).

 

L'anima quindi scompare. Mente e cervello sono un'unica, stessa cosa. Ciò che pensiamo come anima è il cervello e ciò che pensiamo come cervello è il cervello (P. Churchland). Se allora i processi mentali sono processi cerebrali, non si può capire la mente senza capire il cervello.

 

I risultati di queste ricerche conducono all'emergere di un pricipio alla base delle neuroscienze: "tutti i processi mentali- scrive Eric Kandel- derivano da operazioni del cervello. Ciò che comunemente chiamiamo mente rappresenta un insieme di funzioni svolte dal  cervello. Qualsiasi disturbo (o alterazione) di questi processi pertanto deve avere una base biologica. Di qui, l'affermazione secondo cui la maggior parte dei disturbi psichiatrici è causata da una combinazione di predisposizioni genetiche e di fattori ambientali.

 

Ogni aspetto del nostro cervello presenta due dimensioni, una conscia, della quale siamo consapevoli in ogni momento, e una inconscia a noi totalmente nascosta.

La coscienza è una proprietà fondamentale della mente.                 

Tra cervello conscio e cervello inconscio c'è tuttavia una stretta relazione.

Il cervello riceve continuamente milioni di stimoli e di informazioni. E' impossibile che questa enorme mole di informazioni possa accedere in blocco alla coscienza. La quale è in grado di elaborare soltanto una piccola parte degli stimoli ricevuti. La maggior parte delle funzioni mentali è inconscia, come ribadisce Marcos Quevedo Diaz nel suo saggio "Il cervello inconscio" (EMSE, Milano).

 

Nonostante venga attribuita a Freud la paternità del termine inconscio, questa nozione viene sviluppata dai filosofi tedeschi del XVIII secolo. L'espressione più evidente degli stati inconsci è il sonno. Quando chiudiamo gli occhi, la nostra coscienza svanisce progressivamente fino a sparire del tutto.

 

La coscienza contiene tutte le emozioni, idee, pensieri, sensazioni, esperienze che si organizzano nella nostra mente. E' una dimensione alla quale ha accesso esclusivamente la persona che la sta vivendo. Nessun altro infatti può spiegarci che cosa sperimenta e percepisce dentro di sé un'altra persona. Queste esperienze vengono denominate dai neuroscienziati "qualia". I qualia sono informazioni, esperienze uniche e intrasferibili, come per esempio vedere il rosso, sentire il dolore, ecc. 

 

La caratteristica distintiva della coscienza è infatti la "soggettività", ossia l'esperienza soggettiva e personale che ognuno di noi fa. Facciamo esperienza delle nostre idee, delle nostre sensazioni e dei nostri stati d'animo. Ma non sappiamo ciò che provano o pensano gli altri.

 

Il fatto che l'esperienza cosciente è "soggettiva" pone l'interrogativo sulla possibilità di determinare in modo oggettivo, scientifico le esperienze soggettive. E' possibile spiegare la coscienza su base biologica?

La natura soggettiva e personale dell' esperienza cosciente porta a chiedersi se sia possibile determinare in maniera oggettiva, scientifica queste esperienze soggettive.

 

Alcuni  neuroscienziati ritengono che la coscienza, essendo irriducibilmente soggettiva è al di là della sfera d'azione della scienza, inaccessibile all'indagine empirica (McGinn). L'uomo pertanto non è in grado di capire la coscienza, i suoi stati d'animo in quanto privati e personali. Altri autori, come Nagel e Searle, sostengono invece che la coscienza sia accessibile all'analisi scientifica. Riteniamo come sia fondamentale a questo punto elaborare nuovi metodi per studiare i "qualia".

 

In quale momento dell'evoluzione, l' essere umano ha sviluppato la coscienza e a partire da quale età, diventiamo coscienti?

Evidenze scientifiche indicano che sia i neonati sia gli animali  hanno "un livello di coscienza" misurabile attraverso l'elettroencefalografia (EEG). I cervelli di tutti i vertebrati poi sono organizzati "in modo simile". La struttura del cervello è "comune". Tutti possediamo il midollo spinale, il tronco encefalico, il talamo e la corteccia.

 

Molti neuroscienziati ritengono che la coscienza abbia avuto origine come un'estensione delle influenze emotive primordiali quali gli istinti della sete, il bisogno di mangiare o il desiderio sessuale.

Recenti scoperte nel campo della paleontologia hanno rivelato che un certo grado di "protocoscienza" sia apparso 315 milioni di anni fa.

 

Numerose ricerche evidenziano che la coscienza incomincia ad emergere quando il feto inizia a svilupparsi, ossia alla fine dell'ottava settimana di gravidanza., quando egli comincia a percepire e reagire agli stimoli.

Nel periodo dell'allattamento, il neonato "sperimenta" una "coscienza approssimativa" del mondo esterno. In questa fase, il cervello inconscio è "responsabile" della quasi totalità delle nostre funzioni: piangiamo per la fame, il freddo e la mancanza di affetto, e ci calmiamo al contatto di nostra madre.

 

 Quando affiora l'autocoscienza o coscienza dell'Io?

L'essere umano acquisisce la capacità di riconoscere la propria immagine riflessa verso il diciottesimo mese di vita. L'autocoscienza è comparsa per la prima volta circa 5 milioni di anni fa, quando il ramo delle scimmie si separò da quello degli ominidi.

 

L'autocoscienza poi non è, come è stata a lungo ritenuta, una capacità esclusiva degli esseri umani.. E' stato dimostrato che individui appartenenti ad altre specie sono capaci di riconoscersi guardando la propria immagine riflessa in uno specchio. Alcuni esperimenti hanno mostrato che certi animali non umani- scimmie, scimpanzé, delfini, elefanti, corvi e gazze- possono esprimere comportmenti "autocoscienti".

 

Un rilevante contributo alla comprensione degli stati mentali è stato fornito da una delle più grandi scoperte del Novecento, quella dei "neuroni specchio" nei macachi rhesus avvenuta nel 1992 ad opera dell'équipe di Giacomo Rizzolatti nell'Università di Parma.  I neuroni specchio sono un insieme di neuroni che si attivano sia quando la scimmia vede un altro individuo compiere un'azione, per esempio portare cibo alla bocca, sia quando esegue lei stessa quell'azione.

 

Questo gruppo di neuroni consente all'osservatore di essere in grado di ottenere una rappresentazione di ciò che un altro soggetto sta per compiere. Per la prima volta, questi hanno fornito una base per comprendere l'empatia, l'interpretazione delle azioni altrui e l'interazione sociale. Ci forniscono la capacità unica di metterci al posto dell'altro e di vedere il mondo dal suo punto di vista, comprendendo le sue azioni, le sue emozioni e le sue intenzioni.

 

Questa loro caratteristica ci aiuta a spiegare il possesso di una "teoria della mente", della lettura della mente, cioè dell'attribuzione mentale negli altri, come stati soggettivi, intenzioni, scopo, paure, desideri, emozioni, credenze.

 

Il cervello umano, che pesa mediamente 1300 grammi, è formato, lo ribadiamo, da 100 miliardi di neuroni. Il termine neurone è stato coniato nel 1891 dallo studioso tedesco Wilhelm Waldeyer. Una delle scoperte fondamentali delle nuove neuroscienze è che i neuroni hanno la capacità di ricevere, elaborare e trasmettere l'informazione mediante segnali elettrici e segnali chimici attraverso le sinapsi. Si calcola che ogni neurone sia collegato con altri 10.000 neuroni.

 

I neuroni- scrive S. Ramòn y Cajal- sono cellule fondamentali dalle forme "delicate ed eleganti, sono le misteriose farfalle del'anima, il cui battito delle ali potrebbe forse, un giorno, chiarire il segreto della vita mentale".

 

La capacità di mettersi nei panni degli altri, di sperimentare i sentimenti, le emozioni e le sofferenze altrui viene indicata con la parola "empatia" coniata dallo studioso americano Edward Titchner. Di qui, l'elaborazione di quella che è nota come "teoria della mente". Che è la capacità, come abbiamo detto sopra, di attribuire desideri, pensieri e intenzioni agli altri soggetti, nonché di interpretare le loro azioni. Questa capacità comincia a manifestarsi già nei bambini tra i tre e i cinque anni.

 

L'essere umano possiede il sistema dei neuroni specchio?

 Numerosi esperimenti hanno mostrato che anche negli esseri umani  si attivano le stesse aree cerebrali  quando osservano un'azione e quando la eseguono, possiedono quindi un sistema specchio. Per la prima volta, uno studio realizzato nell'Università di California (2010) ha registrato l'attività dei singoli neuroni specchio negli esseri umani, riproducendo il risultato ottenuto anni prima nei macachi. Successivamente, un' altra scoperta metterà in  luce come i neuroni specchio costituiscano un sistema distribuito in "diverse aree del cervello".

 

Finora, possiamo dire che tutti i dati della ricerca dimostrano che i primati, umani e non umani, "riconoscono e comprendono le azioni altrui. La scoperta dei neuroni specchio ha rappresentato una "rivoluzione scientifica destinata nel tempo a rivelare ancora molti segreti.

 

La scoperta dei neuroni specchi risulta cruciale in molti aspetti del nostro sviluppo cognitivo, affettivo, emotivo e comportamentale. Una delle funzioni principali è quella che ci permette di provare empatia verso gli altri, mettendoci al loro posto e sperimentando il loro stato d'animo, il loro compoertamento e le loro emozioni, come tristezza, sofferenza, dolore, paura, disgusto, senso dicolpa, gioia.

L'empatia e il contagio emotivo si sviluppano durante i primi mesi o anni di vita.

 

Le ricerche poi indicano che esistono differenze generali osservate tra uomini e donne e che la capacità di empatizzare è "una variabile continua" e quindi ci saranno alcuni uomini particolarmente sensibili nella sincronizzazione emotiva con le altre persone, e allo stesso tempo, donne cui "non risulta facile comprendere gli stati d'animo degli altri".

 

Il sistema dei neuroni specchio inoltre svolge un ruolo decisivo nel processo di imitazione e di apprendimento, contribuendo al progresso culturale e all'evoluzione umana. Neonati di 12 0 20 giorni sono già capaci di imitare i gesti facciali e menuali degli adulti. Successivi studi hanno evidenziato che i comportamenti imitativi e l'apprendimento non sono un'esclusiva dell'uomo, ma sono presenti in diverse specie animali.

 

Varie ricerche suggeriscono che una disfunzione del sistema dei neuroni specchio può essere coinvolta nei disturbi dello spettro autistico. Che è un disturbo complesso, il quale comprende un una vasta gamma di sintomi e include autismo, sindrome di Asperger, disturbo generalizzato dello sviluppo, disturbo disintegrativo dell'infanzia e la sindrome di Rett (DSM-5). Questi comportamenti furono descritti per la prima volta da Leo Kanner (1943).  La sindrome di Asperger prende il su nome dal medico austriaco Hans Asperger, che per primo ha identificato e studiato un gruppo di bambini con comportamenti nell'interazione sociale, nelle abilità comunicative e negli interessi.

 

Secondo alcuni studi, l'incapacità di empatizzare o di comprtendere gli stati mentali delle altre persone e quindi di sviluppare la teoria della mente dell'altro potrebbe dipendere da "un malfunzionamento dei neuroni specchio".

 

I disturbi dello spettro autistico colpiscono gli uomini più delle donne e possono avere cause diverse, come anomalie genetiche, anomalie della crescita cerebrale e alterazioni della connettività tra aree cerebrali. 

 

Il funzionamento del cervello determina le nostre possibilità, i nostri limiti e la nostra personalità. Questa struttura fantastica e complessa si realizza su un terreno spesso aspro, pieno di sfide, ostacoli e prove quotidiane. Le nostre capacità di affrontare l'esistenza e le avversità della vita sono legate a un processo di interazione tra il sistema genetico e l'ambiente socio-culturale e familiare. Le variazioni indotte da questo processo determinano - precisa D.J.Feder nel suo saggio "Resilienza" (Edizioni EMSE, Milano) "risposte differenti" di fronte alle "avversità" della vita.

 

Già nella letteratura latina viene indicata l'idea secondo cui l'esistenza è irta di difficoltà. Virgilio  afferma "Sic itur ad astra" (Così si sale alle stelle), mentre Seneca dichiara "Non est ad astra mollis e terra via" (Non esite alcuna via semplice dalla terra alle stelle).

 

Le neuroscienze sono in questi ultimi anni alla ricerca di individuare, analizzare e comprendere i meccanismi di sistemi neurali e neurobiologici che sono alla base delle avversità, ossia della cosiddetta "resilienza", un termine che in questi ultimi tempi viene continuamente evocato.

 

E' una parola che è stata presa in prestito dalla fisica per indicare la resistenza di certi materiali che si piegano, ma non si spezzano. Secondo lo studioso E.E. Grotberg, il concetto di resilienza significa la capacità di affrontare e superare le avversità della vita,  di sopportare lo stress e gli stati d'ansia, e persino uscirne "rinforzati".

Alla base della resilienza, secondo ricerche svolte nel campo delle neuroscienze, ci sono vari fattori, come risorse provenienti dall'ambiente familiare e socio-culturale; risorse legate alla propria personalità; l'abilità di interagire con gli altri e di risolvere problemi.

 

Si tratta di un comportamento che si sviluppa- chiarisce Cyrulnik- soprattutto a seguito dell'acquisizione di adeguati rapporti primari di affetto con le figure parentali. E' la teoria dell' attaccamento sviluppata da John Bowlby. Di fronte alle avversità, un "attaccamento sicuro" consente alla persona di superare le difficoltà attraverso un "adattamento positivo" (Luthar). Questa capacità poi è legata anche alla nostra visione della vita, fatto- spiega il famoso autore austriaco Viktor Frankl- che ci proietta verso il futuro, stimolando la costruzione di nuovi progetti.

 

Fattori rilevanti per promuovere la resilienza sono la capacità di individuare e di gestire le difficoltà, i tratti della personalità, l'autostima, i legami affettivi sicuri, le dinamiche interpersonali.

 

Esperimenti neuroscientifici hanno rilevato l'esistenza di un legame tra resilienza e neuroplasticità, che è la capacità del nostro cervello di modificarsi continuamente a seguito dell'aumento di connessioni neurali indotto dalle esperienze quotidiane.

 

Un rilevante fattore per comprendere e sviluppare risorse capaci di affronare le difficoltà dell'esistenza e i disturbi come l'ansia. la depressione e loo stress è la psicoterapia. Il termine psicoterapia comprende l'insieme delle pratiche basate sulla relazione umana tra paziente e psicoterapeuta allo scopo di attuare interventi volti a "modificare" processi fondamentali nell'ambito delle emozioni, sentimenti, idee, pensieri, legami, comportamenti (Feder). I risultati di alcune ricerche hanno evidenziato che la psicoterapia produce anche cambiamenti neuro biologici (Kandel). 

 

                                                                   continua

 

 

 


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