INTRODUZIONE
Il presente lavoro ha come oggetto lo studio delle neuroscienze, partendo da una
panoramica che ripercorre la loro nascita, tra le teorie e scoperte che nel corso degli anni
hanno ampliato un ramo della scienza, così nuovo, ma allo stesso tempo così
rivoluzionario.
Lo studio del cervello è stato sempre affrontato fin dall'antichità, affascinando e
incuriosendo moltissimi studiosi, i quali hanno dato il loro contributo attingendo a più
campi del sapere scientifico, contribuendo quindi da diverse angolazioni, con sfumature
attraverso un quadro variegato, articolato e complesso, dando così alla luce questa nuova
scienza interdisciplinare poliedrica.
Il primo capitolo è dedicato alla nascita e alla storia delle neuroscienze. Il tema sarà
presentato in primis in una prospettiva storica partendo dal papiro Edwin Smith Del 17º
secolo avanti Cristo passando per Galeno, Leonardo da Vinci, Vassallo arrivando Malpighi
Broca, Wernicke, Cajal e Golgi.
In secondo luogo saranno descritti alcuni neuroscienziati di fama mondiale ma con
passaporto italiano.E' in questo panorama che si inseriscono le neuroscienze effettive a cui
è dedicato tutto il secondo capitolo, dal punto di vista di uno scienziato psicobiologo
mancato da pochissimo tempo, Jaak Panksepp.
Percorrendo cosi numerosi studi e analizzando il cervello dal suo punto di vista.
Il fulcro di questa tesi è proprio il lavoro che Jaak Panksepp più ha approfondito
nel corso della sua lunga carriera, le neuroscienze affettive e le emozioni.
Lo scopo, pertanto del secondo capitolo è proprio quello di mettere in luce l'emergere di un
nuovo paradigma psicologico destinato a cambiare la concezione che abbiamo di noi stessi
attraverso le sette emozioni di base che sono state identificate da Jaak Panksepp come
punti ben distinti del sistema nervoso.
Questi sistemi emozionali offrono una nuova chiave di comprensione a fenomeni
come la depressione e dimostrano come sia possibile fruire dei risultati di questo studio
non solo in campo psicologico ma anche nel campo medico psichiatrico.
Il terzo e ultimo capitolo è dedicato al dualismo Jaak Panksepp e la psicanalisi,
ovvero come le concezioni scientifiche si intrecciano con la psicanalisi e in particolar
modo con Freud.
Il panorama sinora illustrato sull'universo scientifico ci permette di constatare la
vastità e la complessità della materia che interessa le più svariate discipline.
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Cap. 1: LE NEUROSCIENZE
Cap 1.1 Nascita delle neuroscienze
Il termine “neuroscienze” comparse nel 1972 grazie a Francis O. Schmitt, un
neurochimico che aveva fatto importanti studi e scoperte tra cui una sulla struttura della
mielina, si rese conto che c'era bisogno della collaborazione tra le varie discipline
scientifiche, e che quindi fisiologi, biochimici, matematici, fisici e microscopisti, psichiatri
e neurologi dovevano unirsi e collaborare per studiare al meglio il sistema nervoso.
Neuroscience era il nome della sua équipe di lavoro indicando il programma di
ricerca che lui istituì nel Massachusetts " the Neuroscience Program", da allora il termine e
Il concetto si è ampiamente diffuso e sviluppato comprendendo anche la psicologia
cognitiva, la sociologia e addirittura la neurofilosofia.
Le neuroscienze studiano il sistema nervoso e in particolare il cervello secondo una
metodica che differisce dalle altre scienze biologiche, perché un percorso tanto affascinante
quanto controverso in cui l'uomo studia l'organo che gli permette di pensare.
Il cervello è stato da sempre oggetto di studio risale addirittura ad un papiro di Edwin
Smith del diciassettesimo secolo avanti Cristo, era una sorta di trattato medico da cui
venne fuori per la prima volta la parola “cervello”.Successivamente lo studio del cervello
si rallenta e non si sviluppa con come le altre scienze biologiche forse perché cervello era
inteso come mente e come anima.
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Figura 1 Francis O. Schmitt
Bisogna aspettare l'opera di Galeno medico e farmacologo che nasce a Bergamo nel
130 dopo Cristo.Nell'antichità ci sono due teorie a proposito di funzioni nervose elevate
quelle che oggi chiamiamo cognitive, come la conoscenza la memoria e la percezione.
La prima teoria fu di Crotone un medico vissuto nel 450 avanti Cristo è qualcosa di simile
fu espressa anche da Platone.; un’altra teoria invece aveva capo Aristotele il quale
affermava che queste funzioni superiori avessero sede del cuore a sostegno di queste teorie
c'erano argomenti del tipo “quando si pensa qualcosa di intenso ci si emoziona il cuore
comincia palpitare quindi reagisce”. In un certo senso l’affermazione di Aristotele non era
del tutto errata perché sappiamo che in momenti di forte emozione vengono liberate
catecolamine che a volte per un accesso possono anche essere fatali -come rivela uno
studio di cardiologi giapponesi sul volgarmente detto crepacuore- oggi denominato
sindrome di Tako Tsubo.
A differenza di Aristotele, Galeno affermava che le emozioni superiori non erano
localizzate nel cervello ma bensì nei ventricoli cerebrali da dove secondo lui provenisse un
pneuma o spirito animale che dalle cavità celebrale si sarebbero tuffati in quelli che lui
definisce dei tubicini cavi ossia i nervi.
Le teorie di Galeno hanno perseverato fino all'inizio dell'ottocento insieme alla sua
concezione delle “tre celle” dove nella cella anteriore ci sarebbero le funzioni sensomotorie
di immaginazione, quella centrale è occupata dalle funzioni razionali e nella terza cella o
ventricolo la memoria quella complessa che è in grado di ricavare ricordi e ragionamenti
complessi, detta area celestiale perché esse apparivano vuote ma semplicemente perché
quando venivano sezionate il liquido cerebrospinale che vi è era all'interno fuoriusciva.
Nel 1764 Domenico Cotugno dimostrò che ventricoli cerebrali non sono affatto vuoti ma
contengono il liquido celebro spinale, anche Leonardo da Vinci si occupò di anatomia e
anzitutto di anatomia del cervello riferendosi all'idea di Galeno, Leonardo però proseguì le
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Figura 2Papiro di Edwin Smith XVII a.C
sue ricerche facendo degli esperimenti, come iniettare della cera liquida nei ventricoli
rendendosi conto che sono diversi da come li aveva descritti Galeno.
Innanzitutto non sono tre globi ma la loro struttura è molto più complessa.
Successivamente Vasallo mostrò la grande complessità anatomica sia dei ventricoli che di
tutto cervello e nel 1543 scrisse un’opera importante per il successivo sviluppo della
scienza ovvero il "De humani corporis fabrica", distaccandosi così per sempre dalle
concezioni di Galeno, anche se questi studi furono rivoluzionari non portarono alla
rivoluzione nel campo dell'anatomia.
Segui Galileo e dopo di lui Malpighi quest'ultimo fondò l'anatomia microscopica,
l'anatomia patologica e la botanica, individuò i capillari sanguigni e gli alveoli polmonari,
Malpighi vede il cervello come una massa piena di ghiandole che producono il fluido
nerveo, assegnando così a cervello una funzione secretiva, nello stesso periodo anche T.
Wills(circolo di Wills ) si occupò del cervello.
Più tardi anche Haller, considerato il più importante fisiologo del settecento si
occupa del cervello sperimentando soprattutto l'elettricità dei muscoli, egli provò a
stimolare anche la corteccia con esito negativo deducendo così che essa non era sensibile
questo influenzò negativamente lo sviluppo dello studio sul cervello; per cui il cervello
aveva funzioni propriamente secretive come per Malpighi.In quest'epoca solo Francesco
Gennari si occupa dello studio del cervello riconoscendo l'area striata detta per l'appunto
“la stria di Gennari” l'evoluzione in questo campo si ebbe all’inizio dell'ottocento dove lo
studio del sistema nervoso fu energico.
Con la nascita della frenologia di Gall, grande medico anatomico tedesco, che
studiò il midollo spinale superando così l'idea che il midollo spinale era solo un fascio di
nervi e un prolungamento del cervello senza anatomia funzionale, l'idea di base della
frenologia di Gall sta nell'idea che il cervello e le sue circonvoluzioni siano suddivisibili in
sistemi e ad ognuno di questi sistemi viene associato una funzione specifica il cui sviluppo
anatomico sarebbe in rapporto al grado di sviluppo particolare che ciascuna funzione
assume nei singoli individui modificando, così, il cranio con protuberanze visibili
all'esterno che sono studiabili con la cranoscopia.Le sue teorie furono però molto
ostacolate in primis perchè le illustrazioni del viso e della forma del cranio erano ispirate
alla fisiognomica del tempo, però questa teoria portò ad una grande attenzione sul cervello.
Un’ altro ostacolo che incontrò la frenologia è che essa rappresentava solo le
funzioni superiori e non quelle nervose più semplici come il movimento che erano
ovviamente più studiabili.
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In contraddizione a Galeno ci fu lo studioso Pierre Flourenns quest’ultimo affermò
una concezione globalista ovvero che tutta la massa cerebrale lavora contemporaneamente
per lo sviluppo delle facoltà cerebrali, lo potremmo definire quindi “antilocalizzazionista”,
anche se quest'ultima posizione aveva molti seguaci, soprattutto perché i medici
cominciavano ad osservare che dopo una determinata lesione in un determinato distretto
cerebrale si perdeva quella facoltà e non quell'altra.Grazie all'idea di Gall nel 1861 a Parigi
Paul Broca Individuò la sede del linguaggio e più tardi Auburtin descrisse quella che allora
chiamò "afemia" oggi conosciuta come afasia, successivamente Broca ebbe l'opportunità di
studiare due persone decedute che avevano proprio una lesione situata nell'emisfero di
sinistra, che avevano perso la facoltà del linguaggio scoprendo così quella che sarebbe poi
diventata l'area di Broca.
Un altro scienziato studiò il linguaggio, Wernike, che individuò quello che
attualmente conosciamo come l'area di Wernicke dove si colloca l'afasia sensoriale.Dopo
questi due studiosi la cartografia del cervello si espanderà arricchendosi di nuove sedi
anatomiche-funzionali. Tutto questo si è potuto sviluppare grazie anche alle tecniche di
colorazione e di immagini sempre più evolute e sofisticate arrivando così a dimostrare la
struttura celebrale microscopica, molto importante per sviluppo della struttura cerebrale e
senza dubbio anche la nascita della elettrofisiologia che grazie ai suoi studi intrapresi tra
l'ottocento e novecento ha dato le basi per l'organizzazione sia morfologica che funzionale
del sistema nervoso.
Molto importante sarà anche la dottrina del neurone, cioè la dottrina che alla base
dell'organizzazione microscopica del tessuto nervoso secondo cui i criteri nervosi sono
costituiti da cellule che con i loro prolungamenti stabiliscono contatti tra le sinapsi
attraverso cui passano le informazioni tra le cellule.
Oggi giorno queste affermazioni ci appaiono ovvie ma dobbiamo ricordare che
inizialmente il tessuto nervoso era concepito come un insieme di fibre nervose continue tra
di loro e le informazioni venivano scambiate in maniera bidirezionale senza una direzione
obbligata, questa teoria fu difesa con ardore da Gerlach, che tra i suoi sostenitori aveva il
famoso scienziato Golgi.
La dottrina del neurone fu sostenuta con impeto da Cajal, tanto che la
contrapposizione tra le due teorie (la teoria neuronale e quella reticolare) e tra gli scienziati
non si placa nemmeno quando nel 1906 entrambi vinsero il Nobel.
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Figura 3 Disegno di Ramòn y Cajal. Struttura della retina nei mammiferi, Madrid,1900
La teoria neuronale ha dato le basi alla fisiologia nervosa moderna ancor più
quando si sono integrate le conoscenze sui meccanismi sinaptici intorno agli anni
cinquanta del 1900, in qualunque modo rappresenta una premessa a tutto ciò che
attualmente sappiamo sul meccanismo del cervello.
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CAP: 1.2 Neuroscienziati: una panoramica sulle teorie e scoperte più importanti
E’ ben noto che la mente umana è molto complessa ed è ormai chiaro che ogni
variazione, anche la più minima, ha forte ripercussioni sul funzionamento del nostro
cervello, sia inconsciamente sia per quanto riguarda la coscienza.Intorno al mille e
settecento il modello sperimentale e l’impostazione scientifica tendono sempre più ad
affermarsi e a fortificarsi.
Risultati considerevoli si ebbero sia per quanto riguarda l’anatomia patologica sia
per quanto riguarda il campo della neurofisiologia.Il maestro nel campo della
neurofisiologia fù senza dubbio Albrecht V on Haller che con i suoi studi identificò
l’irritabilità (facoltà di molti tessuti tra cui quello muscolare di attivare una reazione
attivata da stimoli esterni ) dalla sensibilità ( ovvero facoltà propria ed esclusiva del
sistema nervoso che consiste nella capacità dei nervi di incanalare sensazioni ) ,
dimostrando che è capacità peculiare dei muscoli di reagire a stimoli a prescindere dalla
loro innervazione motrice, facendo quindi precipitare la concezione di Galeno sugli spiriti
animali.Il caso dell’azione riflessa, che fù già sottolineato da R. Descartes, fu sviscerato
ancor di più da Alexander Stuart , Robert Whitt e Stephen Halew, lo studioso Robert Witt
dopo uno studio sulle rane, delineò il riflesso della pupilla alla luce, distinse esplicitamente
le azioni involontarie e volontarie e soprattutto la rilevanza nell’attività riflessa del midollo
spinale, decapitando la rana, inizialmente essa era transitoriamente immobile, permetteva
che ci fosse un riflesso all’attività motoria e solo il disfacimento del midollo spinale, la
annullava del tutto. In base a questo affermò che il riflesso era mediato dal midollo spinale
e non dal cervello.
In questo lasso di tempo ci fù molta attenzione per l’elettrificazione da strofinio che
nutrirono anche la neurologia.Il fluido elettrico appassionò molti scienziati del tempo,
stimolando e sperimentando su nervi e muscoli sia di animali che su persone vive.Chi più
di tutti fece questi tipi di esperimenti fu Luigi Galvani, che sperimentando sulla rana
dimostrò l’esistenza di fenomeni bioelettrici.Concludendo che l’animale era sì capace di
accumulare energia e di scaricarla anche al contatto. Tutto questo anticipa quello che verrà
poi affermato circa gli impulsi nervosi del potenziale elettrico.L’idea di Galvani fu
smentita da Alessandro V olta, che asseriva invece che era un’interpretazione errata.Per
V olta il fluido non era composto da elettricità animale ma dalla semplice elettricità, quella
comune, che irrita i nervi di movimento e eccita quelli di senso. Proseguirono gli studi di
Giovanni Morgagni, che studiò l’idrocefalo, le paralisi cerebrali e i tumori.Fu un’opera
importantissima che avviò gli studi alle cause organiche delle patologie mentali e
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nervose.Anche un suo allievo, Antonio Scarpa contribuì notevolmente agli studi anatomici
sul sistema nervoso periferico. Dall’ottocento la medicina e le sue scoperte vanno in
sintonia con altre scienze come la chimica, la fisica e l’industrializzazione propone nuovi
strumenti di ricerca e di studio.
Molte furono le innovazioni nel campo tecnologico, l’obiettivo a immersione, le
lenti acromatiche con cui si possono evitare errori nell’analisi istologica del sistema
nervoso e le colorazioni ai diversi tessuti.Grazie a queste rivoluzioni la Neurologia
comincia a guadagnare terreno e a diventare una scienza a sé, anche perché l’idea che il
cervello sia solo una massa informe sta lasciando spazio all’idea che le sue aree hanno
funzione selettiva.Luigi Rolando nei primi anni dell’ottocento descrisse la scissura
omonima e le circonvoluzioni cerebrali.Spurzheim e Gall descrissero le fibre nervose che
costituiscono la sostanza bianca e enunciarono l’evenienza che il cervello poteva essere
composto da aree specializzate, da qui che nasce la frenologia, come abbiamo già
accennato prima, e prese anche piede la teoria “del bernoccolo” ovvero che determinate
abilità intellettive erano associate a un rigonfiamento all’area cerebrale di interesse.Furono
questi due studiosi ad affermare che il cervello era sede di facoltà psichiche ed emotive,
prima di loro si pensava, come sappiamo, che le emozioni e gli affetti avevano sede nel
cuore. Grazie all’avvento del microscopio si accettò universalmente che gli organismi sono
costituiti da cellule.
A Weldejer si deve l’enunciazione dell’unità strutturale di base del sistema nervoso
che chiama neurone, una cellula con autonomia, e la descrive con un corpo cellulare con
all’interno un nucleo, una porzione efferente cioè l’assone e una afferente cioè i dentriti.
Alla fine fu’ Cajal a decretare che tutte le parti cerebrali sono composte da neuroni.Alla
fine del mille e ottocento Charles Scott Sherrinthon, Otto Loewi e Henry Dale diedero uno
sviluppo importante per quanto riguarda la conduzione chimica dell’impulso nervoso,
potenziando così la neurologia, e soprattutto la farmacologia.Mentre un docente di
fisiologia dell’università di Liverpool, inaugura il termine “sinapsi” spiegando che tutti i
comportamenti che compie un organismo vivente sono frutto di una risposta riflessa agli
stimoli ambientali che lo circondano.
Pochi anni dopo Loewi e Dale identificarono l’acetilcolina, neurotrasmettitore e
mediatore chimico del sistema nervoso. Molto importante fu’ anche il contributo di un
professore di farmacologia e fisiologia, Ivan Pavlov, che studiò la connessione cervello-
comportamento.
Secondo lui i processi psichici sono processi nervosi superiori, e qualsiasi
comportamento non è altro che il risultato di riflessi condizionati, che funzionano grazie
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alla plasticità del cervello.Dal Mille e novecento grazie alla tecnologia sempre più
avanzata, ci fu’ un exsploit di Nobel sul cervello, e la neurologia e la medicina è al culmine
di scoperte e successi, vorrei citarne alcuni: 1906.Lo spagnolo Cajal e l’italiano Camillo
Golgi per i loro studi fisiologici e istiologici che riguardavano la cellula nervosa, 1932 i
due medici Inglesi Adrian e Sherrington per i loro studi sulle sinapsi, quattro anni
successivi è la volta di Dale e Otto Levi per gli studi sulla trasmissione chimica
dell’impulso nervoso, nel 1981 Wiesel e Hubel vinsero il Nobel per aver studiato l’area del
lobo occipitale, deputata alla visione, grazie a questi studi fu’ possibile correggere disturbi
visivi, sempre nello stesso anno vinse il premio Nobel anche uno psicobiologo Roger
Sperry sulle sue ricerche sugli emisferi cerebrali.Lo straordinario progresso che ha avuto lo
studio del cervello è stato soprattutto premiato dall’avanzare della diagnostica.
Quando nel 1985 Roentgen, fisico tedesco, mentre stava sperimentando i raggi
catodici, scoprì che dal tubo catotico fuoriusciva una radiazione invisibile che va ad
eccittare la fluorescenza di uno schermo ad una certa lontananza, che chiama con la sigla
“X” non conoscendone l ‘effettiva natura.
Figura 4 Una lastra fotografica che può passare attraverso oggetti solidi, creato da Roentgen Ray X.
Molto presto si rese conto che questi raggi potevano attraversare qualsiasi corpo, e
fu’ così che nacque una nuova disciplina scientifica, ovvero la radiologia. Nel 1901 gli
venne assegnato il Nobel.Da qui si avviarono anche gli studi sulle bioimmagini.
Lo psichiatra Berger, nel 1924, registra per la prima volta l’attività elettrica cerebrale in un
elettroencefalogramma. Ben presto arriva anche la prima scintigrafia, che grazie ad un
mezzo di contrasto consente una registrazione grafica.Andando sempre più avanti con gli
studi e le sperimentazioni, però, ben presto ci si rende conto che le radiazioni prodotte da
queste tecniche diagnostiche, in maniera eccessiva, provoca danni irreversibili a chi ci si
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