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Il cervello Sapiens: la forma conta!

Lo studio di come il comportamento e le abilità cognitive della specie umana siano evoluti nel tempo è particolarmente difficile, non avendo una macchina del tempo per saltare nel passato e osservare questi cambiamenti.

Per cercare di studiare queste caratteristiche, gli scienziati utilizzano prove indirette da svariati campi di ricerca, come la paleoantropologia, l’archeologia e la genetica. Degli indizi importanti possono essere ottenuti studiando la forma interna del cranio (endocranio) di esemplari di varie specie di Homo: dalla forma dell’endocranio, infatti, si possono ricostruire alcune caratteristiche grossolane delle strutture cerebrali [Nota 1], e quindi dedurre indirettamente dei tratti comportamentali e cognitivi.

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Interlocutori sulla stessa “lunghezza d’onda”: sincronizzazione cerebrale tra parlante e ascoltatore

Colloquialmente, quando due persone la pensano allo stesso modo, diciamo che sono sulla stessa lunghezza d’onda; con i dovuti aggiustamenti, non è una metafora così sbagliata, dopotutto. Un gruppo di ricerca basco, tramite l’elettroencefalografia, ha studiato l’attività cerebrale di coppie di partecipanti parlanti di lingua spagnola, i quali dovevano alternarsi a parlare e ascoltare in assenza di contatto visivo, in una situazione artificiale simile a quando facciamo una telefonata. Lo studio si colloca in un paradigma teorico e metodologico chiamato two-person neuroscience, dove l’unità di studio sono due partecipanti che interagiscono, e non uno singolo e isolato che esegue un determinato compito, come nella maggioranza degli studi di neuroscienze cognitive.

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Geni neanderthaliani: un’eredità non silente

L’era genomica, iniziata nel 2001 con il completamento del sequenziamento del genoma umano, ha aperto nuove strade alla ricerca sulla storia evolutiva degli organismi. Il campo della genomica da allora ha visto avanzamenti tecnici continui, e nel 2010 si è riusciti ad ottenere una prima “bozza” (poi migliorata) del genoma dell’Homo Neanderthalensis, una specie umana estinta vissuta tra i 200.000 e i 40.000 anni fa. Nel 2010 inoltre si aggiunge un nuovo “parente” al nostro albero evolutivo, con la scoperta dell’Homo di Denisova, vissuto tra i 70.000 e i 40.000 anni fa.

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Ricostruire cervelli perduti

Spesso neuroscienziati e non si sono chiesti se i cervelli delle figure scientifiche e intellettuali di spicco della storia umana avessero qualcosa di particolare, qualcosa di diverso dalla media. Alcuni controversi studi ad esempio sono stati fatti sul cervello di Albert Einstein, i cui resti sono conservati al National Museum of Health and Medicine, vicino a Washington, D.C.

Ricostruzione del cervello di Cartesio (Copyright C. Philippe et al. Journal of the Neurological Sciences 378, (15 July 2017) © Elsevier B.V)

In uno studio pubblicato nel Journal of the Neurological Sciences, un gruppo di scienziati francesi si è spinto oltre tentando di studiare il cervello di René Descartes (meglio noto italiano col nome di Cartesio). Come si può mai studiare un cervello che è decomposto da oltre tre secoli e mezzo? Il team ha utilizzato il cranio di Cartesio, attualmente conservato al Musée de l’Homme a Parigi, sottoponendolo a scansioni tramite TAC.

L’elemento fondamentale è la parte interna del neurocranio (in inglese “endocast”), quella che viene a contatto con le meningi, le membrane che proteggono il cervello. Grazie alle scansioni e alle misurazioni morfometriche dell’interno del neurocranio, è stato possibile riprodurre un’immagine tridimensionale del cervello. Chiaramente i dati hanno permesso di riprodurre solo la parte superficiale e non le strutture all’interno, cioè quelle sotto la corteccia. Ciononostante il modello riproduce i vasi sanguigni, le circonvoluzioni e i solchi della corteccia, fornendo dati parziali ma comunque utili.

I risultati ottenuti non sono sconcertanti: la corteccia di Cartesio sembra essere nella media, sia per quanto riguarda la morfologia di solchi e circonvoluzioni, sia per dimensioni e simmetrie/asimmetrie delle aree corticali. Solo una misurazione sembra essere sopra la media: i lobi frontali del modello 3D sono significativamente più espansi della media. Questo risultato non può essere interpretato come esplicativo dell’intelligenza di Cartesio, date le molte limitazioni di questa tecnica, ma è comunque un dato da tenere in considerazione per futuri studi.

Con i continui miglioramenti delle tecniche di misurazione e delle teorie esplicative, in futuro potrebbe essere sempre più facile e sicuro ottenere dati neurologici da scansioni del neurocranio di individui morti ormai da secoli.

Riferimenti:

Dagli uccelli ai pipistrelli: nuovi modelli animali per la genetica del linguaggio

Il linguaggio umano è ancora ad oggi uno degli aspetti della cognizione più complessi da studiare e comprendere. Quali sono le basi biologiche che permettono a un bambino di acquisire almeno una lingua solo venendone esposto? Quand’è emersa questa capacità nella specie umana? Quali geni e processi molecolari sono coinvolti? Com’è implementata a livello neurale la competenza di una lingua? Queste sono alcune delle domande che linguisti, psicologi, biologi, paleoantropologi e neuroscienziati si pongono da almeno mezzo secolo [1].

Nella seconda metà degli anni ’90 in alcuni componenti di una famiglia britannica, la cosiddetta “famiglia KE”, è stata identificata una rara mutazione genetica ereditaria, successivamente localizzata nel gene FOXP2, il quale gioca un ruolo importante nello sviluppo cerebrale regolando l’attività di altri geni; tale mutazione causava disturbi sia nella produzione che nella comprensione del linguaggio [2]. Nonostante all’epoca il giornalismo non specialistico abbia salutato lo studio come la “scoperta del gene per il linguaggio”, ad oggi è chiaro che un tratto così complesso non può essere determinato da un solo gene, ma che esso emerga dall’interazione di una rete estesa e molto intricata.

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