Capitolo 4. Modellazione di reti cerebrali
4.2. Strutture cerebrali
La nostra conoscenza del cervello e di come si sia evoluto il linguaggio dai primati non umani al genere
Homo è ancora esigua, anche se si fanno avanti numerose ipotesi genetiche sulla loro evoluzione (Prauss,
2012). Ma come si è evoluto il linguaggio, perché c’è stata questa specializzazione del cervello umano (Geschwind, 1972; Hockett, 1960)? Secondo Mac Lean (1984), il cervello dell’uomo e dei primati ha tre livelli di organizzazione. Il mesencefalo, una parte importantissima del cervello umano che praticamente funge da connettore per tutte le vie nervose motorie e per i canali sensoriali, insieme con i gangli di base costituiscono il primo settore. Questi moduli, che sono la sede delle attività riflesse, e risalgono a 200 milioni di anni fa, sono posseduti anche dai rettili e dagli anfibi. Il sistema paleoencefalico-limbico costituisce il secondo livello, che è sede dei processi emotivi, risalenti a 100/200 milioni di anni fa, e ritrovati nei mammiferi primitivi. La neocorteccia, il sistema che presiede ai processi di apprendimento e di adattamento, presente nei mammiferi più evoluti, di circa 20 milioni di anni fa, in concomitanza dell’uso di strumenti (Beck, 1980; Chiarelli, 1985). La corteccia, configurazione di neoformazione, è la struttura che permette l’attività motoria e le funzioni adattive, tipiche della specie umana, per cui rappresenta il terzo livello di sviluppo del cervello umano. Costituita da circa 8 miliardi di neuroni, è un tessuto denso di neuroni la cui funzione principale è dedicata a distinguere, comparare, ordinare e processare dati in ingresso, per la loro categorizzazione e la loro stiva nelle memorie specializzate (Tulving, 1989). La corteccia si divide in quattro parti, distinte e simmetriche, dette lobi (frontali, parietali, temporali, occipitali,) che costituiscono l’emisfero destro e sinistro del cervello umano. I due emisferi sono collegati da una struttura di interconnessione detta corpo calloso. I lobi più sviluppati (frontali e parietali), sono collegati alla produzione linguistica.
In particolare, i lobi frontali, presiedono alle funzioni primarie del cervello; sono coinvolti nel controllo muscolare, nel controllo emotivo e degli impulsi primari, nell’attività di produzione e ideazione del parlato, nelle scelte decisionali, nella risoluzione di problemi, nella pianificazione delle azioni e nei processi creativi. I neuroni specchio, che rivestono grande importanza nella comprensione del linguaggio, per via delle loro capacità simulative del comportamento motorio, legato ai verbi di moto si trovano vicini alla corteccia motoria, nei lobi frontali.
I lobi temporali, situati dietro le tempie, sono implicati nella processazione degli stimoli uditivi, e coinvolti in processi di memorizzazione e elaborazione di contenuti emozionali. Infatti, i lobi temporali
66
sovrintendono alla funzione di memorizzazione, alla comprensione/produzione del linguaggio (con le aree di Broca e di Wernicke poste nell’emisfero sinistro), alle capacità musicali e alla visione immaginativa (tipiche dell’emisfero destro), alla regolazione del comportamento.
I lobi parietali governano l’acquisizione e processazione di informazioni sensoriali provenienti non solo dai canali sensoriali, ma anche dal corpo. In questa sede avvengono numerose importanti funzioni legate al linguaggio, si crea la base di conoscenza dell’ambiente esterno e si creano connessioni tra fonemi, morfemi, parole, frasi, pensieri. In questa sede si strutturano le associazioni fra immagini verbali e visive.
I lobi occipitali, posti nella parte posteriore di ciascun emisfero cerebrale, sono coinvolti nella visione. I quattro lobi si incontrano nel mesencefalo, l’area del cervello in cui avviene la fusione dell’informazione sensoriale. Il mesencefalo è coinvolto in numerose malattie neurodegenerative, come si vedrà nel successivo capitolo 7.
Le funzione dei due emisferi cerebrali sono le seguenti. L’emisfero sinistro del cervello umano è la sede delle strutture che sovrintendono al linguaggio nella specie umana. Nelle 11 componenti modulari di tipo corticale, e quattro di tipo subcorticale, sono localizzate le funzioni fonologiche, sintattico-semantiche e ideative del linguaggio, per le abilità linguistiche di produzione/comprensione e scrittura/lettura. L’area cerebrale di Broca, situata nel lobo frontale della corteccia cerebrale, e l’area di Wernicke, connessa all’area di Broca, tramite il fascicolo arcuato, sono deputate alla produzione/comprensione del parlato e a tutte le funzioni cognitive legate al pensiero-linguaggio. Che il linguaggio sia connesso all’aree di Broca e di Wernicke, situate nell’emisfero sinistro è stato scoperto attraverso studi di soggetti affetti da afasia (mancanza di produzione linguistica ai differenti livelli della struttura linguistica) in correlazione a diversi tipi di danni cerebrali o traumi. Nell’area di Broca sono iscritte tutte le memorie motorie, utili per la produzione linguistica, mentre l’articolazione fonica, che genera la produzione di parole, necessita della cooperazione di altre aree motorie della corteccia e di strutture sotto-corticali, costituite dai gangli della base e dal cervelletto. Lesioni all’area di Broca producono difficoltà nell’organizzazione grammaticale- sintattica delle frasi e difficoltà a nominare gli oggetti, nell’articolazione fono-articolatoria. Danni al fascicolo arcuato producono afasia di conduzione, che si presenta con una difficoltà a ripetere il linguaggio udito, senza danni per la capacità di comprensione e produzione di significato. Alla struttura che circonda la parte posteriore della scissura temporale (indicata con il nome di scissura di Silvio) è affidata la comprensione del linguaggio. Tale regione cerebrale è un’area di interconnessione tra la rappresentazione uditiva della parola, processata nell’area di Wernicke, e il suo significato, stivato sotto forma di rappresentazioni nella corteccia associativa sensoriale. Lesioni in quest’area causano l’afasia transcorticale sensoriale, che si manifestano con difficoltà nella comprensione del linguaggio e alta produzione di parole senza senso. La capacità di ripetere il parlato in fase di ascolto rimane inalterata. Causata da lesioni temporali e parietali, l’anomia è un tipo di afasia che si manifesta con una difficoltà a menzionare gli oggetti
67
con i nomi. Lesioni nell’area frontale di Broca producono invece una difficoltà ad articolare le azioni espresse dai verbi. L’anomia può essere causata anche da lesioni specifiche nell’area associativa, generando impossibilità nella produzione di nominare parole, associate a significati. Situata nel lobo temporale, nella regione posteriore-superiore, l’area di Wernicke contiene le memorie uditive, utili per la comprensione del linguaggio parlato. Lesioni a quest’area producono incapacità di comprensione del parlato. Rimangono invece intatte le capacità di comprendere testi scritti e di produzione linguistica, sia scritta sia orale. Al contrario, l’emisfero destro non è coinvolto nella processazione del linguaggio, sebbene sia coinvolto nella gestione di enunciati automatizzati, come contare, elencare liste. Rientrano in tali funzioni automatiche anche il ritmo dell’eloquio e la consapevolezza del “prendere il turno” per parlare, nell’interazione sociale. Presiede a processi connotativi (estremamente soggettivi) della processazione semantica, mentre al contrario l’emisfero sinistro sovrintende i processi di analisi dei significati di tipo denotativo (socialmente condivisi). La parte destra del cervello umano processa i parametri extralinguistici del parlato, che comprendono gli andamenti intonazionali, l’intensità, il timbro o colore della voce, le espressioni tonali delle emozioni e le qualità articolatorie dei fonemi di una lingua. Attraverso tali variabili extralinguistiche, l’emisfero destro processa gli aspetti pragmatici del linguaggio, che si riferiscono agli elementi contestuali e sociali che permettono di disambiguare il significato delle parole. Importanti dal punto di vista dell’estrazione di significato sono gli elementi emozionali del linguaggio. L’emisfero destro ha la funzione di analizzare dati testuali e visivi, interpretare discorsi complessi, estrarre contenuti metaforici, riconoscere le intenzioni comunicative espresse nel parlato dal soggetto, seguire le relazioni che si dispiegano nella sintassi del periodo, attraverso la concatenazione di enunciati correlati, estrarre elementi di coerenza tra le frasi in un discorso, organizzare l’ordine degli eventi, discriminare gli elementi di primo piano rispetto a quelli di sfondo, riconoscere anche le funzioni linguistiche. I processi realizzati dall’emisfero sinistro avvengono in parallelo con quelli dell’emisfero destro. Ben lontani dall’essere dicotomici, i due emisferi realizzano funzioni cognitive complesse e complementari per produrre e interpretare i significati della lingua, anche se ancora non conosciamo le modalità di organizzazione.