Tutta colpa (o merito) delle circonvoluzioni del cervello!

Giacomo Spaccini della classe 3aD vuole sapere perché alcuni sono più portati per la matematica, altri meno, alcuni sono musicisti nati, altri invece sono bravi nel disegno e così via. Bella domanda!
La scienza non ha una risposta facile da darti, Giacomo, ma la domanda ha affascinato molti. Dovete sapere ragazzi che il nostro cervello è diviso in aree funzionali. Questo vuol dire, per esempio, che mentre la logica e quindi l'abilità matematica sono facoltà mentali controllate dall'emisfero sinistro, la creatività è una funzione tipica della parte destra del cervello. Se volete potete leggere questo approfondimento: l'asimmetria del cervello umano.
Si potrebbe allora pensare che coloro nei quali "funziona meglio" la parte sinistra del cervello sono più bravi in matematica! In realtà le cose non sono così semplici. Infatti l'intelligenza, intesa come l'insieme delle nostre abilità mentali, non è un carattere genetico semplice ma complesso (a questo proposito potete leggere l'approfondimento: l'intelligenza: geni e non solo...). Un carattere complesso significa che l'ambiente esterno influisce molto, anche più del DNA, cioè di quello che abbiamo ereditato dai nostri genitori! In parole molto semplici, si può nascere con una certa predisposizione per la matematica, perché magari l'emisfero sinistro "funziona meglio", ma si possono sviluppare nel corso degli anni capacità matematiche semplicemente perché si cresce con gli stimoli esterni giusti...per esempio studiando matematica con costanza!!!!

A sinistra il ripiegamento della corteccia in diversi animali (i cervelli non sono in scala), a destra lo sviluppo del ripiegamento della corteccia nel feto umano.
(Modificato da Le Scienze, 488: 66-71)

La corteccia cerebrale è spessa dai 2 ai 4 millimetri, ospita miliardi e miliardi di neuroni ed elabora i nostri pensieri, le nostre percezioni, emozioni e azioni. Nell'uomo e nei mammiferi che hanno un cervello grande, come per esempio i cani e le scimmie, la corteccia si presenta con rilievi e avvallamenti che formano le cosiddette circonvoluzioni. Nei mammiferi con cervello più piccolo o in altri vertebrati, la corteccia non si presenta affatto così corrugata, a dimostrazione che le circonvoluzioni si sono evolute con l'intelligenza.
Questa forma intricata del cervello affascina da secoli gli scienziati. All'inizio dell'800 si ipotizzò che la forma del cervello e del cranio fosse strettamente collegata all'intelligenza e alla personalità di un individuo. Questa teoria venne chiamata frenologia. Gli studiosi cominciarono allora a confrontare cervelli di geni, criminali, malati mentali e così via per studiarne le differenze. Ben presto il tutto venne archiviato come pseudoscienza. Ebbene molti studi recenti hanno riportato in vita alcune di queste teorie ottocentesche.

Funzioni della parte sinistra e della parte destra del cervello umano.
(http://www.elanguages.org/images/20611)

Le circonvoluzioni del cervello si formano nel feto a partire dai sei mesi. E' in questo periodo che la tensione generata dagli assoni e dai dendriti dei neonati neuroni porta alla formazione delle caratteristiche pieghe della corteccia cerebrale. Uno scienziato di nome Van Essen sostiene che due regioni della corteccia collegate da numerosi assoni si avvicinano ancora di più durante lo sviluppo grazie alla tensione meccanica lungo gli assoni. Si formano così le circonvoluzioni o pieghe. Viceversa, due regioni collegate debolmente si allontanano e vengono separate da una valle o solco. La forma delle varie regioni della corteccia è così determinata dal potere plastico, cioè dalla forza con cui "tirano" gli assoni dei neuroni in formazione. Questo potere plastico è evidente nelle differenze di forma tra le regioni degli emisferi destro e sinistro. La scissura di Silvio è un solco che separa la regione frontale del linguaggio da quella posteriore. Questa scissura è più piatta nella parte sinistra del cervello e ciò è dovuto ad un grosso fascio di fibre nervose, il fascicolo arcuato, che gira intorno alla scissura collegando parte frontale e posteriore del linguaggio. Dato che il linguaggio è controllato dalla parte sinistra della corteccia, sembra che questa asimmetria nella forma sia responsabile della funzione. E allora in parole molto (ma molto) semplici potremmo ipotizzare che la maggiore o minore abilità linguistica sia dovuta alla diverse caratteristiche di questo fascio di fibre nervose in ognuno di noi.
Le persone affette da schizofrenia, autismo e dislessia hanno pieghe corticali che sono diverse da quelle delle persone sane. O ancora i musicisti professionisti, che devono sottoporsi a un esercizio mentale e fisico ben coordinato, manifestano, rispetto ai non musicisti, differenze sistematiche nelle regioni motorie della corteccia coinvolte nel controllo dello strumento.
La forma della corteccia, delle circonvoluzioni e dei solchi è solo in parte determinata dal DNA e i fattori ambientali che intervengono durante lo sviluppo fetale e poi la crescita di un individuo sono fondamentali per portare a compimento quell'opera eccezionale che è il cervello umano. Come già detto, noi nasciamo con alcune predisposizioni naturali, magari proprio perché il fascio di neuroni che è "responsabile della comprensione della matematica" si è sviluppato di più durante la formazione del nostro cervello. Tuttavia ricordate fino a 20 anni il cervello continua a formare connessioni...quindi trattatelo bene e vedrete!!!!

Referenze
Claus C. Hilgetag e Helen Barbas (2009) Scolpire il cervello. Le Scienze, 488: 66-71.
Van Essen D. (1997) A tension-based theory of morphogenesis and compact wiring in the central nervous system. Nature, 385: 313-318.

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)