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La storia di una donna che vive senza una parte di cervello

Il caso di una donna cresciuta senza il lobo temporale sinistro mostra l'incredibile capacità del cervello umano di compensare i danni subiti

La storia di una donna che vive senza una parte di cervello

L'elaborazione del linguaggio avviene in gran parte in due sezioni del cervello: le regioni frontali e temporali. I lobi temporali si sviluppano per p

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L’elaborazione del linguaggio avviene in gran parte in due sezioni del cervello: le regioni frontali e temporali. I lobi temporali si sviluppano per primi, seguiti dalle aree frontali intorno ai cinque anni. A questo punto, la rete linguistica è considerata pienamente matura. Dal momento che a EG manca il lobo temporale sinistro, il team di Fedorenko ha avuto la possibilità di rispondere a una domanda interessante: le regioni temporali sono un requisito necessario per la creazione delle aree linguistiche frontali?

Lo studio

Nel loro primo articolo dedicato allo studio del cervello di EG, gli scienziati hanno cercato di capire se la donna mostrava segni di attività linguistica nel lobo frontale sinistro, completamente intatto. Questo suggerirebbe che le aree del linguaggio frontale possono emergere anche senza un lobo temporale preesistente nello stesso emisfero.

I ricercatori hanno usato la risonanza magnetica funzionale, o fMRI, per rilevare l’attività cerebrale di EG mentre la donna eseguiva alcuni compiti legati al linguaggio, come la lettura di frasi. Gli scienziati hanno cercato prove di attività linguistica nel lobo frontale sinistro, per poi confrontare l’attività cerebrale con circa novanta controlli neurotipici (dati analoghi ottenuti da soggetti con lobi temporali sinistri intatti). Non avendo trovato nulla, i ricercatori hanno concluso che la presenza di aree temporali del linguaggio sembra essere necessaria per l’emergere delle aree frontali del linguaggio.

Tuttavia, il team di Fedorenko ha scoperto che la corteccia frontale sinistra di EG è perfettamente in grado di sostenere funzioni cognitive di alto livello, un aspetto che i ricercatori sono riusciti a confermare chiedendo alla donna di eseguire compiti matematici mentre osservavano le risposte del suo cervello. Hanno concluso che in assenza del lobo temporale sinistro, il compito dell’elaborazione del linguaggio sembra essere semplicemente passato all’emisfero destro di EG. Un solo emisfero, quindi, sembra essere sufficiente per garantire alla donna una capacità di linguaggio avanzata.

La resilienza del cervello umano

Il fatto che l’unicità del cervello di EG sortisca un effetto estremamente limitato sulla sua vita quotidiana dimostra quanto grandi porzioni del nostro cervello possano essere sacrificabili. Fedorenko indica una pratica chirurgica chiamata emisferectomia applicata a bambini affetti da epilessia e che non rispondono ai farmaci. La procedura comporta la rimozione della metà del cervello dove si verificano le crisi, e i bambini su cui è stata praticata hanno dimostrato di conservare funzioni cognitive normali. “Il fatto che sia possibile rimuovere metà del cervello senza grandi conseguenze suggerisce che ci sono un sacco di elementi ridondanti nel nostro cervello  – spiega Fedorenko –. Da una prospettiva ingegneristica, è un metodo piuttosto valido per costruire il sistema“.

La realtà è che quando viene danneggiato, il cervello spesso trova un modo per riconfigurarsi. È una cosa che Ella Striem-Amit, una neuroscienziata cognitiva della Georgetown University, capisce bene. Striem-Amit studia i modi in cui il cervello si riorganizza in assenza di alcuni sensi, per esempio nelle persone nate cieche o sorde: “La cosa notevole di questo paziente – e di altri pazienti simili a cui mancavano grandi parti del sistema linguistico dalla nascita, o di altri sistemi – è quanto bene riescano a compensare“, dice.

L’importanza dei casi di studio

Trarre conclusioni dall’osservazione di una singola persona potrebbe sembrare prematuro. Negli ultimi anni gli studi condotti su singoli individui hanno iniziato a godere di una cattiva fama, in quanto ricerche più limitate possono produrre risultati casuali. Nel campo della ricerca, si è verificato uno spostamento diffuso verso studi più ampi. Ma i casi di studio hanno gettato le basi delle moderne neuroscienze. Esistono diversi esempi celebri, come nel caso del paziente di Broca, che nel 1861 illustrò agli scienziati quale parte del cervello controllava la produzione del linguaggio; oppure il paziente H.M., il cui cervello ha risolto il mistero di come i ricordi vengono organizzati nel cervello; e il caso forse il più famoso, quello di Phineas Gage, un operaio delle ferrovie al quale nel 1848 si conficcò nel cervello un’asta di ferro e i cui cambiamenti nella personalità dopo l’incidente avrebbero dimostrato per la prima volta come alcune funzioni siano associate a specifiche regioni del cervello. “Tutte le scoperte fondamentali che hanno portato alla nostra comprensione del cervello sono iniziate con casi di studio”, racconta Striem-Amit.

Fedorenko sostiene che osservare dati di alta qualità in un individuo assomiglia a “usare un microscopio ad alta precisione invece di guardare con un occhio nudo e miope, quando l’unica cosa che si vede è una macchia“. Se svolto con attenzione, l’approccio può portare a scoperte pionieristiche, come nel caso di EG, spiega Fedorenko.Possiamo ottenere un’enorme quantità di informazioni dai casi in cui c’è un aspetto un po’ diverso – aggiunge –. Sarebbe un peccato non approfittare di questi incidenti della natura“. “È davvero importante studiare casi unici – concorda Striem-Amit –. La tendenza va in direzione dei big data, ma dobbiamo sottolineare l’importanza dei dati profondi“.

Sviluppi futuri

In futuro, il laboratorio di Fedorenko spera di imparare molto di più dal cervello di EG. In una versione preliminare dell’articolo, che non è ancora stato sottoposto a peer review o pubblicato da una rivista, i ricercatori spiegano di aver esaminato una regione del cervello chiamata visual word form area (Vwfa), che si pensa sia responsabile della decodifica delle parole scritte. Negli individui neurotipici la regione si trova nella corteccia temporale inferiore sinistra, ma nel caso di EG la funzione è distribuita in tutto il cervello. Per uno studio futuro, i ricercatori stanno anche cercando di capire come il lobo temporale mancante di EG influenzi il suo sistema uditivo.

Sorprendentemente, la sorella di EG non ha il lobo temporale destro, anche in questo caso senza grandi conseguenze. Secondo Fedorenko, questo suggerisce che esista probabilmente una causa genetica alla base degli ictus infantili che possono spiegare l’assenza delle regioni cerebrali. Il team di ricercatori han intenzione di studiare sia EG che sua sorella – che ha accettato di sottoporsi volontariamente agli studi – per cercare di capire in che modi i processi sociali ed emotivi si svolgono prevalentemente nell’emisfero destro. In realtà, è tutta la famiglia di EG a essere coinvolta nello studio. Anche un terzo fratello e il padre della donna si sono sottoposti a un’ecografia cerebrale, scoprendo di avere entrambi i lobi temporali intatti, o un “cervello noioso“, come lo chiama EG. Un quarto fratello sarà sottoposto a un esame nel prossimo futuro. Per molto tempo, EG non ha mai pensato che qualcuno potesse essere interessato a studiarla, ed è contenta che il campo delle neuroscienze abbia potuto imparare qualcosa dal suo cervello. “Spero che questo possa togliere un po’ delle associazioni negative legate ai cervelli atipici”, aggiunge.

Fonte: Wired.it

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