I ricercatori imparano nuove informazioni sul cervello

Gli scienziati hanno scoperto che l'asimmetria del cervello è influenzata in parte dalle esperienze di una persona

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I ricercatori rivelano nuove informazioni sul cervello
I ricercatori rivelano nuove informazioni sul cervello

A prima vista, il corpo umano sembra essere simmetrico: due braccia, due gambe, due occhi, due orecchie e persino il naso e la bocca sembrano specchiarsi su un asse immaginario che divide i volti della maggior parte delle persone.

Infine, il cervello è diviso in due metà di dimensioni quasi uguali e i solchi e i rigonfiamenti seguono uno schema simile. L’impressione iniziale, tuttavia, è fuorviante poiché ci sono piccole differenze funzionalmente rilevanti tra i lati sinistro e destro delle diverse regioni del cervello.

Gli emisferi del cervello non sono uguali

I due emisferi hanno specializzazioni funzionali distinte. Ad esempio, la maggior parte degli individui elabora il linguaggio principalmente nell’emisfero sinistro mentre l’attenzione spaziale viene elaborata principalmente nell’emisfero destro. Il lavoro può così essere distribuito in modo più efficace su entrambe le parti e la gamma complessiva di compiti viene ampliata.

Tuttavia, questa cosiddetta lateralizzazione, o la tendenza delle regioni del cervello a elaborare maggiormente determinate funzioni nell’emisfero sinistro o destro, differisce tra le persone. E non solo nella minoranza i cui cervelli sono invertiti rispetto alla maggioranza. Anche le persone con cervelli disposti in modo classico hanno vari gradi di asimmetria. Ricerche precedenti hanno indicato che questo, a sua volta, può avere un effetto sulle funzioni stesse.

Ad esempio, la dislessia è caratterizzata da una mancanza di asimmetria sinistra in alcune aree linguistiche. Un’inadeguata lateralizzazione del cervello può anche contribuire a condizioni come la schizofrenia, i disturbi dello spettro autistico e l’iperattività dei bambini.

Finora, tuttavia, non è stato chiaro quanta varianza dell’asimmetria cerebrale, tra gli individui, sia ereditabile e quanto sia dovuta a richieste diverse. Inoltre, caratteristiche simili dell’asimmetria cerebrale sono presenti anche nelle scimmie?

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Gli scienziati del Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences (MPI CBS) e del Forschungszentrum Juelich (FZJ), hanno ora studiato l’asimmetria dei gradienti funzionali, descrivendo gli assi delle variazioni regolari della funzione cerebrale attraverso la corteccia. Hanno scoperto che ci sono sottili variazioni nell’organizzazione funzionale delle regioni del cervello sui lati sinistro e destro. Sul lato sinistro, le regioni coinvolte nell’elaborazione del linguaggio sono più lontane da quelle implicate nella visione e nella sensazione.

Mentre sul lato destro è più distante da quelle regioni sensoriali la cosiddetta rete frontparietale, responsabile per esempio dell’attenzione e della memoria di lavoro. I ricercatori hanno anche scoperto che le differenze individuali in queste disposizioni funzionali erano ereditabili, il che significa che sono in parte influenzate da fattori genetici. Allo stesso tempo, gran parte di questa asimmetria nel cervello umano non poteva essere spiegata da fattori genetici. Ciò significa che una certa asimmetria è influenzata, almeno in parte, dall’esperienza della persona.

Inoltre, il team ha scoperto che i cervelli umani sono più asimmetrici di quelli delle scimmie.

“È probabile che l’asimmetria funzionale osservata rifletta l’interazione di effetti genetici e non genetici derivati ​​da esperienze personali”, ha spiegato Bin Wan, un dottorato di ricerca studente presso MPI CBS e autore principale dello studio. In effetti, nelle persone anziane, hanno osservato una ridotta asimmetria verso destra, suggerendo sottili variazioni nel corso della vita.

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“Vogliamo capire perché le sottili differenze tra gli emisferi sinistro e destro sono rilevanti per il linguaggio e l’attenzione e sono implicate in vari disturbi dello sviluppo”, ha affermato Sofie Valk, capo dello studio e del gruppo di ricerca Cognitive Neurogenetics presso MPI CBS.

“Se comprendiamo l’ereditarietà dell’asimmetria, questo sarebbe un primo passo verso la comprensione del ruolo dei fattori genetici e ambientali nel plasmare questo tratto. Alla fine potremmo essere in grado di capire dove qualcosa va storto quando la differenza tra sinistra e destra è disturbata”.

I ricercatori hanno studiato queste connessioni utilizzando due database, uno contenente scansioni del cervello umano, compresi i gemelli, e l’altro contenente scansioni cerebrali di 19 scimmie macaco. Confrontando gemelli monozigoti, gemelli dizigoti e individui non imparentati, sono stati in grado di determinare in che modo i fratelli differiscono l’uno dall’altro e, quindi, cosa non è determinato geneticamente ma a causa delle influenze ambientali.

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A sua volta, il confronto con i macachi ha chiarito dove si trovano le differenze tra umani e scimmie e quali sono emerse attraverso l’evoluzione. Gli scienziati hanno calcolato queste differenze con l’aiuto di una cosiddetta organizzazione di connettività cerebrale funzionale a bassa dimensione. Questo rivela il grado in cui le regioni cerebrali separate possono lavorare insieme. I ricercatori hanno calcolato questa caratteristica organizzativa in ciascun emisfero e quindi hanno calcolato l’indice di asimmetria sottraendo destra da sinistra.

Fonte: eLife