Feed RSS

Archivi tag: cervello

Perché lo stomaco brontola?

Inserito il

Oggi voglio dedicarmi ad un post un po’ più agile rispetto agli ultimi, giusto per portare un po’ di leggerezza sul blog.

Abbandoniamo quindi le speculazioni sulla natura delle mente umana ed immergiamoci nella meravigliosa fisiologia del nostro corpo analizzando un fenomeno che, prima o poi, ha imbarazzato ciascuno di noi.

Pur essendo poco elegante produrre rumori in pubblico, il brontolio dello stomaco e dell’intestino tenue è un fenomeno assolutamente normale e una mancanza di tali rumori potrebbe indicare un’ostruzione intestinale o altre patologie (ma d’altro canto eccessivi brontolii potrebbero essere comunque indicativi di una particolare condizione patologica).

Ma cosa determina il rumore? E perché lo si sente soprattutto quando si ha fame?

Prima di tutto bisogna capire come lavora il nostro sistema digerente. L’apparato digestivo, in sostanza, consiste in un lungo tubo (circa 9 metri in totale) continuo che inizia con la bocca e finisce con l’apertura anale.

Per dirla con David Foster Wallace “Baciare una persona significa in fondo succhiare un lungo tubo l’altra estremità del quale è piena di escrementi”

Si… forse non la citazione più fortunata di Wallace… e sicuramente da non usare in un contesto romantico…

In ogni caso, il nostro tubo digerente deve trasportare ciò che ingeriamo per quasi 10 metri e per farlo si avvale di onde di contrazione muscolare chiamate peristalsi che spingono il cibo sfruttando lo stesso principio grazie al quale un lombrico si sposta sul terreno. Nel video sottostante potete vedere un robot sviluppato dai laboratori del MIT che si muove utilizzando un movimento peristaltico.

Il brontolio dell’intestino, che tecnicamente si chiama borborigmo, risulta proprio da questi movimenti. Se l’intestino è pieno i suoni saranno più ovattati e udibili solo tramite uno stetoscopio, se l’intestino è vuoto bolle d’aria e liquidi amplificheranno tutti i vari rumori che saranno così percepibili anche da chi ci sta vicino.

La digestione incompleta dei cibi può creare eccessi di gas nell’intestino così come la stessa aria che ingeriamo mentre parliamo. Entrambi questi fenomeni possono contribuire a rendere il brontolio ancora più rumoroso.

Schema del sistema digerente umano. Fonte: Wikipedia

L’appetito, poi, gioca un ruolo fondamentale nella genesi dei borbottii. Un paio d’ore dopo essersi svuotato, infatti, lo stomaco manda segnali al cervello per segnalare che le scorte di cibo stanno finendo. Il cervello riceve l’informazione e in risposta stimola la peristalsi che svuota ancora una volta lo stomaco recuperando il cibo residuo rimasto dopo la prima digestione.

Le pareti dello stomaco definitivamente svuotato vibrano stimolando la fame e producendo in questo modo altri piacevoli rumori che vanno a sommarsi alla forte peristalsi stimolata dal cervello affamato.

Non ho cercato riscontri in merito ma, speculando tra me e me, viene da pensare che il brontolio dello stomaco possa avere anche una funzione sociale definita. Del resto comunica uno stato di bisogno ai propri simili i quali potrebbero empaticamente reagire invitandoci a cena.

[Se questo post ti è piaciuto e vuoi rimanere aggiornato/a non dimenticare di mettere “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]
Annunci

La Ragione ed Io.

Il pensiero razionale è stato e continua ad essere estremamente importante all’interno del mio percorso formativo. In quanto giovane uomo di scienza (ancora in divenire) i meccanismi della razionalità sono per me imprescindibili al fine di sviluppare una mente analitica in grado di osservare, elaborare e dedurre in maniera sistematica.

Personalmente considero il pensiero razionale uno degli strumenti più potenti che l’Uomo ha a propria disposizione per indagare e comprendere la struttura ultima della Realtà.

È ironico pensare che fino a non troppi anni fa avrei scritto che la ragione è LO strumento più potente a disposizione dell’Uomo e devo ammettere che il mio rapporto con il pensiero razionale si è un po’ ridimensionato negli ultimi tempi.

Non fraintendetemi, la Ragione con la maiuscola rimane lo strumento fondamentale sul quale si basa il metodo scientifico. L’oggettività della classificazione sistematica e della misurazione dei fenomeni empirici è garantita dal pensiero razionale. Qualsiasi affermazione o teoria che voglia avere un carattere scientifico oggettivo deve per forza passare attraverso un processo di analisi razionale.

Questo, però, non implica che ci si debba identificare con la propria razionalità. Ed è proprio questo il punto che vorrei approfondire con questo breve post.

Come detto, il pensiero razionale è solo UNO degli strumenti della mente e, in quanto strumento, non dovrebbe coincidere con la coscienza che lo utilizza.

L’identificazione tra coscienza e pensiero razionale porta ad eleggere quest’ultimo ad unico metodo di valutazione anche a livello soggettivo e questo, secondo me, può diventare un grosso ostacolo per lo sviluppo di una mente equilibrata.

thinking_chimps_02

Da giovane romantico ho pensato di trovare nel mondo della Scienza solo menti illuminate ed aperte. Quello che ho notato, invece, è che le persone più brillanti dal punto di vista scientifico sono spesso intrappolate in un mondo limitante dominato in modo univoco dagli schemi rigidi del pensiero razionale.

Considerare la logica razionale come unica fonte della Verità può essere estremamente pericoloso. Sia perché può portare alla banalizzazione dei fenomeni naturali (perdendo quel senso di meraviglia e curiosità che secondo me dovrebbe guidare il cammino di uno scienziato), sia perché può spingere un individuo ad ergersi ad assoluto garante della Morale. E nel momento in cui ci si proclama fonte di pura etica e moralità il passo verso l’arroganza e la boriosa saccenza è davvero molto breve.

Per fare un paio di esempi celebri basti pensare a sir Richard Dawkins (chi segue questo blog sa quanto apprezzi la sua mente brillante) che, guidato da un ultra-razionalismo militante, si rende spesso protagonista di scivoloni non proprio eleganti (e.g. in un suo recente tweet ha affermato che mettere al mondo un bambino down invece di abortire sarebbe immorale). Oppure si pensi al comico americano Bill Maher, in genere lucido e geniale, ma che scade quando si intestardisce in difesa dell’ateismo assoluto.

Negli Stati Uniti, va detto, il dibattito tra fede e scienza raggiunge livelli da scontro tra tifoserie: da un lato creazionisti deliranti e dall’altro ultra-atei convinti che il pensiero razionale sia l’unica faro del genere umano. A questo punto devo ammettere che anche io nel corso della mia adolescenza sono stato un ultra-ateo (con tutta la conseguente saccenza sopra citata) e questo mi è comunque servito per imparare ad utilizzare il pensiero razionale e per sviluppare una mia individualità. Oggi, però, mi trovo a mettere in discussione questo atteggiamento estremo. Quando ascolto le argomentazioni degli ultra-atei americani le condivido ancora da un punto di vista logico, ma non ne apprezzo più le motivazioni né l’effettiva utilità (nel senso che non condivido l’atteggiamento di scontro e trovo quasi inutile una tale strenua opposizione).

Questa critica all’ultra-ateismo quasi fanatico è approfondita ed esposta molto chiaramente dal primatologo olandese Frans De Waal nella sua opera “Il bonobo e l’ateo. In cerca di umanità tra i primati” (di cui, come sempre, consiglio la lettura).

Per me è stata una doccia fredda rendermi conto di quanto una mente puramente razionale possa chiudersi su se stessa e dividersi in numerosi compartimenti stagni isolati tra loro. Forse è banale, ma ho sempre pensato che la padronanza della razionalità garantisse con certezza un approccio estremamente dinamico e aperto nei confronti della realtà, ma probabilmente questa è solo una parziale verità. Scelte e comportamenti puramente logici e razionali possono non essere condivisibili dal punto di vista etico o empatico. Del resto, anche se una razionalità così sviluppata rimane una prerogativa umana, sono proprio gli atteggiamenti meno razionali ad essere considerati più “umani” dai nostri simili.

Quello che voglio dire con questa breve (e spero comprensibile) riflessione è che la razionalità è uno strumento potentissimo e veramente utile, ma una vita guidata dal solo pensiero razionale può essere più chiusa e limitata più di quanto avessi mai potuto immaginare.

 

[Se questo post ti è piaciuto e vuoi rimanere aggiornato/a non dimenticare di mettere “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]

Speciale Halloween: intervista ad un uomo morto.

Inserito il

Copertina del primo numero di Dylan Dog

A volte ritornano…. camminano tra noi…

No tranquilli, Potenziale d’Azione non è diventato un blog sul soprannaturale e non c’è ancora bisogno di andare a suonare il campanello urlante dell’Indagatore dell’Incubo (cliccate QUI se siete dei profani e non avete colto il riferimento).

Almeno per il momento il pericolo di una Apocalisse Zombie è abbastanza remoto, tuttavia esiste una patologia neurologica che, pur non rendendo le persone dei veri morti viventi, fa credere loro di esserlo.

Fotogramma tratto da “La Notte dei Morti Viventi”. Film di Romero del 1968. Un cult che ha rivoluzionato il genere horror.

Si tratta di una rarissima condizione nota come Sindrome o Illusione di Cotard, dal nome del neurologo francese Jules Cotard che la descrisse verso la fine del XIX secolo.

Le persone affette da questa patologia credono di essere morte o che parti del loro corpo siano morte, in putrefazione o che semplicemente non esistano.

Questa malattia è nota già dal tardo ‘700 ma fu Cotard che la descrisse a fondo riportando il caso di una donna, chiamata Mademoiselle X negli appunti del neurologo, che affermava di non avere cervello, nervi, petto, stomaco e intestino. La donna, inoltre, pensava di essere immortale e di non avere bisogno di nutrirsi (pensava comunque di non avere un intestino…). Morì di fame poco dopo.

Le cause della patologia non sono del tutto chiare anche se è generalmente associata a gravi incidenti o a condizioni psichiatriche preesistenti come schizofrenia e depressione.

Alcuni zombie hanno fatto fortuna riciclandosi come ballerini nei video di Michael Jackson (fotogramma tratto dal video di Thriller del 1982).

Recentemente, però, i neurologi Adam Zeman dell’Università di Exeter nel Regno Unito e Steven Laureys dell’Università di Liegi in Belgio hanno potuto analizzare i tracciati neuronali di un paziente affetto da questa strana condizione.

Il soggetto, noto con il solo nome di Graham, tentò di uccidersi con la corrente elettrica nella vasca da bagno. Al suo risveglio scoprì di essere morto, o meglio, che il suo cervello era morto.

Graham era fermamente convinto che il suo cervello non esistesse più:

“Sentivo solamente che il mio cervello non esisteva più. In ospedale ripetevo ai medici che le loro pastiglie non avrebbero avuto alcun effetto su di me perché non avevo un cervello. L’ho fritto nella vasca da bagno!”

e ancora:

“Avevo perduto il mio senso del gusto e dell’olfatto. Non c’era ragione di mangiare perché ero morto. Parlare era una perdita di tempo poiché non avevo nulla da dire. Non avevo realmente alcun pensiero. Tutto era privo di senso…”

Le affermazioni di Graham sono tipiche di un paziente affetto da Cotard e cercare di razionalizzare dimostrandogli di essere effettivamente in vita è completamente inutile.

Nel corso della sua malattia Graham si è trovato anche a vagare per cimiteri in quanto lo facevano sentire più a casa:

“Era il solo modo per essere il più possibile vicino alla Morte.”

Come accennato sopra, Zeman e Laureys hanno avuto l’opportunità di analizzare il cervello di Graham tramite PET (tomografia a emissione di positroni) e quello che hanno osservato li ha lasciati di stucco: l‘attività metabolica di alcune zone del cervello di Graham era talmente bassa da avvicinarsi a quella di una persona in stato vegetativo.

Alcune delle aree osservate fanno parte della rete di default cerebrale. In pratica un complesso sistema che si suppone essere alla base della coscienza dandoci la capacità di richiamare ricordi passati, di riflettere su noi stessi, di creare il senso del Sé e di renderci coscienti delle nostre azioni.

Per Laureys il tracciato cerebrale di Graham:

“è simile al tracciato di una persona addormentata o in profonda anestesia.”

Zeman è invece più cauto affermando che

“la ridotta attività metabolica potrebbe essere stata causata dagli antidepressivi che il paziente stava prendendo, ma può effettivamente spiegare le strane convinzioni del paziente.”

La sindrome di Cotard, in ogni modo,  non è incurabile e, dopo una lunga fase di farmaci e psicoterapia, Graham ha abbandonato la sua convinzione e oggi conduce una vita normale.

Per quanto si tratti di una condizione rara esistono numerose segnalazioni di pazienti affetti da sindrome di Cotard.

Nel corso degli ultimi duecento anni, infatti, oltre ai già citati Graham e Mademoiselle X si trovano altri casi, ancora più singolari

Uno di questi è rappresentato da un uomo iraniano di 32 anni che, nel 2005, si fece ricoverare affermando non solo di essere morto, ma anche di essere diventato un cane. L’uomo affermò che lo stesso era accaduto alla moglie, mentre le figlie fossero diventate pecore dopo la morte. Accusò inoltre i propri parenti di aver tentato di avvelenarlo ma che nulla avrebbe potuto ferirlo perché Dio l’avrebbe protetto anche nella Morte.

I medici gli diagnosticarono la sindrome di Cotard in combinazione con licantropia clinica (una rara condizione psichiatrica che induce le persone a credere di potersi trasformare in animali), fu trattato con terapia elettroconvulsiva e dimesso libero dai sintomi più pesanti.

BUON HALLOWEEN!

[Le informazioni contenute in questo blog sono tratte in parte da un articolo dal titolo “First interview with a dead man” apparso sul New Scientist nella categoria Mindscapes e da un post intitolato Plight of the Living Dead: 10 Case Reports of Cotard’s Syndrome” pubblicato su mental-floss.com.]

[Se questo post vi è piaciuto e volete rimanere aggiornati non dimenticate di mettere un bel “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]

La percezione dei colori ed il mistero del magenta.

L’arcobaleno è un fenomeno dovuto alla dispersione ottica della luce solare nelle gocce di pioggia. Il passaggio attraverso la pioggia porta la luce solare a separarsi nei diversi colori (lunghezze d’onda) che la compongono.

542762_10151535098526900_373688631_n

Foto scattata da me. Arcobaleno sulle rocce dello Stone Circle di Avebury nel Wiltshire (UK).

Osservando l’arcobaleno, quindi, possiamo vedere lo spettro della luce visibile nella sua totalità: dal rosso al violetto, passando per arancione, giallo, verde, ciano e blu.

All’appello manca però il magenta, parente stretto del fucsia. Come mai questo colore non appare all’interno dello spettro della luce visibile?

magenta-702548

Il colore magenta

Questo caso particolare, solo apparentemente misterioso, viene spiegato ottimamente dal divulgatore scientifico inglese Steve Mould in un video pubblicato sul canale della Royal Institution:

Proviamo a seguire il suo ragionamento partendo dal meccanismo fisiologico alla base della percezione dei colori.

Nell’occhio umano la percezione dei colori è affidata ad un particolare tipo di cellule sensoriali della retina chiamate coni (o cellule a cono).

Il nome “cono” deriva banalmente dalla forma del corpo cellulare di questi fotorecettori.

I coni vengono classificati in tre gruppi differenti a seconda del tipo di luce in grado di attivarli. All’interno della retina umana si trovano quindi:

– I coni rossi

– I coni verdi

– I coni blu

Rappresentazione grafica di una cellula a cono. Fonte: Wikipedia

La luce rossa, quindi, attiverà i coni rossi che invieranno un segnale al cervello il quale vi farà percepire il colore rosso. Lo stesso discorso varrà ovviamente per la luce blu, la luce verde ed i rispettivi coni.

Ma se esistono solo tre tipi di coni come mai siamo in grado di percepire tutti gli altri colori dello spettro?

Per rispondere a questa domanda bisogna prima di tutto considerare il fatto che ciascun tipo di cono è si sensibile ad una particolare lunghezza d’onda ma esiste un certo agio che definisce il range di attivazione del cono stesso. Una lunghezza d’onda che cada all’interno di questo range  è in grado di attivare (anche parzialmente) il meccanismo di percezione luminosa. I coni rossi, ad esempio, hanno un picco d’attivazione intorno ai 570nm, ma le lunghezze d’onda prossime a questo valore sono comunque in grado di stimolare un’attivazione parziale delle cellule a cono.

Come i coni rossi anche i loro fratelli blu e verdi vengono attivati da lunghezze d’onda che cadono all’interno di un particolare range d’attivazione. Questo fenomemo implica che i range di attivazione dei coni tendono a sovrapporsi l’uno con l’altro come si evince facilmente da questa immagine:

I range d’attivazione dei coni tendono a sovrapporsi tra di loro.

Diamo ora un’occhiata allo spettro della luce visibile. Prendendo in considerazione il giallo, ad esempio, si può notare come la lunghezza d’onda corrispondente a questo colore cada a metà strada tra il rosso ed il verde.

Il colore giallo cade tra il verde e il rosso

Come abbiamo visto nel grafico dei range d’attivazione una lunghezza d’onda che cade a metà strada tra il rosso ed il verde è in grado di attivare sia i coni rossi che i coni verdi. Questa sovrapposizione, data dall’attivazione simultanea di due tipi di coni, è cruciale ed è alla base della percezione del colore giallo. L’elaborazione dell’informazione è affidata al cervello il quale, ricevendo informazioni sensoriali sia dai coni verdi che dai coni rosi, capisce che sta guardando qualcosa di giallo.

La percezione di diversi colori, quindi, è dovuta all’attivazione simultanea di diversi tipi di coni. Il turchese, ad esempio, ha una lunghezza d’onda (480nm) che cade tra il verde ed il blu. L’attivazione contemporanea di coni blu e coni verdi data dalla luce tuchese si combina nel cervello dando come risultato la percezione del turchese (o ciano).

L’attivazione simultanea di tutti i tre tipi di coni, invece, da il bianco mentre la non attivazione dei tre tipi di coni (assenza di luce) da il nero.

Il nostro cervello, quindi, può percepire tutti i colori dello spettro solo indirettamente, come diverse combinazioni di attivazioni di tre tipi di coni. Questo implica, tra l’altro, che il cervello può venire facilmente ingannato: sovrapponendo una luce rossa (tra 630 e 760nm) ed una luce verde (tra 490 e 570nm), infatti, si possono attivare i coni rossi ed i coni verdi dando così la percezione del giallo anche in totale assenza di luce gialla (tra 565 e 590nm). Questo fenomeno viene sfruttato tra l’altro nella fabbricazione degli schermi televisivi:

Applicazione pratica delI’attivazione combinata dei tre tipi di coni. Gli schermi televisivi sono composti solamente da pixel rossi, verdi e blu i quali, combinandosi tra loro, inducono la percezione di colori le cui lunghezze d’onda non sono effettivamente emesse dallo schermo.

Ma, come detto al’inizio di questo post, il magenta rappresenta un caso particolare in quanto non si trova all’interno spettro del visibile, ovvero non corrisponde a nessuna singola lunghezza d’onda effettivamente presente nella luce bianca.

Quindi, dove si trova il magenta?

A livello dei coni della retina il magenta viene percepito quando si ha l’attivazione contemporanea dei coni blu e dei coni rossi posti ai due estremi dello spettro del visibile.

Seguendo la logica usata per il giallo ed il turchese, il colore percepito da questa doppia attivazione dovrebbe cadere a metà strada tra il blu ed il rosso. Ma a metà strada tra blu e rosso c’è il verde il quale ha un gruppo di coni dedicato e che, in questo caso, sono tutti inattivi.

È il cervello a risolvere questo problema: il nostro sistema di elaborazione dei dati sensoriali aggira questa mancanza inventandosi un colore: il magenta.

Il magenta, quindi, non è presente all’interno dello spettro del visibile semplicemente perché “non esiste” o, più precisamente, esiste solo nella nostra interpretazione visiva della luce e non corrisponde a nessuna singola lunghezza d’onda effettiva.

Approfondire questo argomento per il blog mi ha entusiasmato ed affascinato, ma devo confessarvi che da maschio medio la mia capacità di discriminazione dei colori (e di dare loro un nome) viene ben riassunta da questa immagine (seriamente…. esiste una qualche differenza tra color prugna e color melanzana?):

La percezione dei colori. Donne Vs Uomini.

Per approfondire questo argomento vi consiglio di guardare il video allegato a questo post e vi invito a visitare il BLOG di Steve Mould nonché a consultare il suo CANALE su YouTube.

[Se questo post vi è piaciuto e volete rimanere aggiornati non dimenticate di mettere un bel “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]

Curiosità: l’uomo che desidera essere paraplegico

Inserito il

La storia di oggi arriva dalle pagine del New Scientist e precisamente dalla rubrica Mindscapes, inaugurata recentemente e dedicata ai disturbi neurologici più strani ed in un certo modo misteriosi.

Si tratta del racconto della vita del signor Sean O’Connor, affetto da un raro disturbo neurologico chiamato “disturbo dell’identità dell’integrità corporea” o più semplicemente BIID (dall’inglese body integrity identify disorder) che lo induce a pensare che i propri arti non appartengano effetivamente al proprio corpo.

Mr O’Connor, pur essendo un uomo molto razionale e privo di qualsiasi patologia motoria, afferma:

“Ho tentato di rompermi la schiena, ma ho fallito. Ho bisogno di essere paraplegico, paralizzato dalla vita in giù […] Non odio le mie gambe… solamente le sento…sbagliate. Sono cosciente che sono come la natura ha previsto che siano, ma provo un intensa sensazione di disagio nell’essere in grado di percepire e muovere le mie gambe”

Il primo caso diagnosticato di BIID risale al XVIII secolo quando un chirurgo francese fu obbligato, contro la propria volontà e sotto la minaccia di una pistola, ad amputare la gamba sana ad un inglese. Successivamente il chirurgo ricevette un lauto compenso e una lettera di ringraziamento per la rimozione di “un arto che rappresentava un insormontabile ostacolo alla mia felicità”.

Oggi sappiamo che questo disturbo si divide in due tipi: c’è chi vuole paralizzare una parte del proprio corpo e c’è chi desidera l’amputazione di uno o più arti. Il disturbo, inoltre, può non riguardare solo gli arti ma colpire anche altre parti del corpo, con persone che vorrebbero diventare sorde o cieche.

Ma quali sono le ragioni neurologiche che stanno alla base di un simile disturbo?

Nel 2011 all’Università della California un team guidato dal celebre Professor Vilayanur S. Ramachandran ha analizzato l’attività cerebrale di quattro soggetti affetti da BIID. I ricercatori, toccando l’arto che il paziente desiderava venisse amputato, hanno notato una riduzione nell’attivazione di una regione chiamata lobo parietale superiore destro. Questa regione, affermano i ricercatori, è fondamentale per creare una “sensazione coerente di possedere un corpo”.

Schema rappresentativo del telencefalo umano

Il nostro cervello odia essere confuso. Quando le persone affette da questo disturbo vengono toccate non riescono ad incorporare il messaggio tattile. Quindi, per rimuovere questo senso di confusione, il cervello rifiuta l’arto nella sua totalità.

Ramachandran e colleghi suggeriscono come alcune persone possano nascere con un cervello dotato di una mappa del corpo imperfetta o incompleta. In sostanza alla base del disturbo vi sarebbe uno sviluppo sbagliato o incompleto delle reti neuronali che ci permettono di percepire i nostri arti come parti del nostro corpo.

È stato dimostrato che l’amputazione o l’induzione alla paralisi risolvono effettivamente il disagio provato da queste persone. Entrambe le pratiche sono però illegali ed eticamente deprecabili. Per evitare di dover ricorrere a scelte così estreme i ricercatori, ed il buonsenso, suggeriscono di impegnarsi per trovare una terapia neurologica efficace.

A questa malattia, infine, sono stati dedicati un documentario nel 2004 intitolato “Whole” e un film di black-humor nel 2010 dal titolo Armless”. Quest’ultimo racconta la storia di uomo che vaga in cerca di un dottore disposto ad amputargli entrambe le braccia. Qui di seguito il trailer:

[Se questo post vi è piaciuto e volete rimanere aggiornati non dimenticate di mettere un bel “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: