I dieci sensi del cervello per sapere dove siamo

lescienze.it/

Il cervello non ha un unico senso della posizione, ma molti di più: almeno quattro, se non addirittura dieci. Questa concezione modulare del funzionamento cerebrale – individuata attraverso una ricerca su topi da laboratorio - contrasta con tutti i modelli ritenuti validi finora (red)

Come fa il cervello a percepire la propria posizione? Probabilmente usando diversi moduli, che condividono una parte comune – un sistema di posizionamento che traccia i movimenti – ma si distinguono per altre caratteristiche peculiari. È quanto hanno dimostrato i ricercatori del Kavli Institute for Systems Neuroscience della Norwegian University of Science and Technology guidati da Hanne Stensola, che firmano un articolo di resoconto sulla rivista "Nature".

“I nostri sensi della posizione sono almeno quattro ma potrebbero arrivare fino a dieci”, spiega Edward Moser, direttore del Kavli Institute. “Ciascuno di essi ha una propria scala per rappresentare l'ambiente circostante, dalla più fine alla più grossolana. I moduli reagiscono in modo differente ai cambiamenti dell'ambiente, e operano indipendentemente sotto diversi aspetti”. 

Questa sorprendente conclusione è stata raggiunta grazie a una ricerca sui topi, in cui sono state condotte estese misurazioni in una regione del cervello delle dimensioni di un seme d'uva, concentrandosi in particolare sulle cellule a griglia, un tipo di cellule specializzate che devono il loro nome alla capacità di formare nel cervello griglie esagonali corrispondenti a una mappa mentale dell'ambiente circostante.

Finora si riteneva che le cosiddette cellule a griglia del cervello facessero parte di un unico sistema di mappatura: i nuovi risultati dei ricercatori della Norwegian University of Science and Technology portano invece a una conclusione diversa, e cioè che il sistema a griglia è in realtà composto da mappe indipendenti (cortesia Tor Stensola).  

“Sapevamo che le mappe a griglia in quest'area del cervello avevano risoluzioni in grado di coprire tutte le differenti scale”, sottolinea Stensola. “Poi abbiamo scoperto che le mappe erano organizzate in un numero di moduli variabile tra quattro e cinque, con differenti scale, e che ciascuno di questi moduli reagisce in modo leggermente differente alle variazioni che intervengono nell'ambiente. Questa indipendenza può essere utilizzata per creare molte nuove combinazioni, che risultano molto utili per la formazione della memoria”.

Dopo aver analizzato l'attività di circa 1000 cellule, i ricercatori sono riusciti a concludere che il cervello non possiede un'unica modalità di formazione di una mappa interna della propria posizione, ma diverse. Il numero è ancora incerto: gli autori ritengono che ve ne siano almeno quattro, ma potrebbero essere addirittura dieci.

Questo concetto della modularità cambia completamente il modello di funzionamento del cervello accettato finora, in particolare per quel che riguarda centri deputati al controllo dei centri sensoriali: nella visione standard, infatti, due cellule in zone adiacenti rispondono con schemi attivazione tra loro molto simili. Inoltre, la modularità è stata riscontrata nella corteccia, in aree sensoriali non associate né alla percezione né al movimento.