LE FUNZIONI CEREBRALI SUPERIORI

Gli studi di neuro-scienze hanno ormai stabilito che ogni comportamento è espressione di una funzione del cervello. Secondo questo principio la mente va considerata come il prodotto di un gruppo di funzioni cerebrali. L’attività elettrica e soprattutto l’attività chimica del cervello stanno quindi alla base anche di complesse manifestazioni cognitive e affettive come il pensiero, la memoria, i sentimenti, il linguaggio, le emozioni, ecc.. Ne consegue che i disturbi di tali funzioni derivano da lesioni di specifiche aree cerebrali.
L’attuale visione del rapporto fra cervello e comportamento è emersa un secolo fa dalla fusione degli studi sperimentali di neuroanatomia, biochimica, fisiologia e psicologia e dallo sviluppo della istologia del sistema nervoso. La dottrina del neurone di Cajal, la dimostrazione di Galvani dell’attività elettrica dei neuroni, gli studi di Claude Bernard sulla trasmissione chimica dei messaggi nervosi e gli studi di Darwin furono fondamentali per dimostrare i rapporti fra aree cerebrali e funzioni superiori. All’inizio di questo secolo si svilupparono due teorie contrastanti: quella dei campi cerebrali associati e quella del connessionismo cellulare. La prima sosteneva che non esiste una localizzazione precisa delle funzioni mentali nel cervello, ma che la corteccia determina in modo unitario le funzioni cerebrali e qualsiasi area corticale è in grado di eseguire ogni funzione. L’altra teoria sosteneva che le manifestazioni del comportamento sono mediate da regioni cerebrali specifiche attraverso circuiti nervosi ben determinati.
Oggi è ormai chiaro che ogni area del cervello è specifica per date funzioni, anche se ogni funzione motoria, sensitiva e mentale segue più di una via nervosa, questo permette una compensazione in caso di lesione di ciascuna area. Sappiamo che la corteccia di ciascun emisfero è suddivisa in quattro regioni dette lobi, cioè i lobi frontale, parietale, temporale e occipitale. Ciascun lobo è specializzato per date funzioni.

Possiamo dire approssimativamente che il lobo frontale è più specializzato per programmare ed eseguire il movimento, quello parietale per la percezione delle sensazioni somatiche, quello occipitale per la visione, quello temporale per l’udito, l’apprendimento e la memoria. Ogni lobo presenta una serie di circonvoluzioni che formano i giri, separati tra loro dalle scissure. Sappiamo anche che ogni emisfero è in rapporto con la metà controlaterale del corpo e che i due emisferi non sono simmetrici e completamente equivalenti. Molto importanti sono anche le connessioni, archi nervosi che collegano fra loro le circonvoluzioni, i lobi e gli emisferi cerebrali garantendo un’armonia funzionale dell’attività delle varie regioni corticali. Distinguiamo le connessioni intraemisferiche da quelle interemisferiche. Fra le connessioni intraemisferiche distinguiamo quelle intralobari da quelle interlobari. Queste connessioni formano una massa di sostanza bianca, detta centro semiovale. Le più importanti sono: il fascio cingolato, i fasci longitudinali superiore e inferiore e il fascio uncinato. Le connessioni interemisferi che sono lamine di sostanza bianca formate da fibre nervose interposte fra i due emisferi. Sono il corpo calloso, la com­messura anteriore e la lamina terminale. L’importanza anatomica e funzionale di queste connessioni è provata dal fatto che alla loro formazione partecipa l’82% delle cellule corti­cali, cioè quelle che non abbandonano il telencefalo.
La maggior parte delle conoscenze sulla localizzazione delle aree deputate al linguaggio è derivata dallo studio delle afasie. I classici studi del francese Broca, effettuati lo scorso secolo su traumatizzati cranici, hanno dimostrato che una lesione della porzione posteriore del lobo frontale sinistro (la cosiddetta area di Broca) causa un incapacità di esprimere verbalmente e di scrivere frasi di senso compiuto pur conservando la lucidità e la capacità di comprendere il linguaggio altrui. Questi studi dimostrarono inoltre che tale area è situata nell’emisfero dominante. Successivamente Wernicke dimostrò che una lesione della porzione posteriore del lobo temporale sinistro (la cosiddetta area di Wernicke) causa un’incapacità di comprendere il linguaggio scritto.

Invece è conservata la capacità di espressione verbale e scritta. Wernicke formulò inoltre un modello semplice, ma ancora utile del linguaggio. Secondo tale modello l’area di Broca (situata vicino alle altre aree motorie) controlla il programma motorio che coordina i movimenti necessari all’espressione verbale e scritta, mentre l’area di Wernicke (situata vicino alla corteccia uditiva temporale e visiva occipitale) controlla la componente sensitiva del linguaggio e la scelta delle parole. Le aree acustiche e visive inviano all’area di Wernicke le informazioni relative al linguaggio, qui esse vengono riconosciute come linguaggio scritto o parlato e inviate all’area di Broca. Nell’area di Broca infine le rappresentazioni acustiche e visive vengono trasformate in linguaggio parlato o scritto. Da questo modello si evince che deve esistere anche un terzo tipo di afasia, l’afasia di conduzione. In tale afasia le aree corticali sono indenni, ma sono lese le vie nervose che le connettono, cioè il fascicolo arcuato. In questo secolo numerosi studi hanno confermato la teoria della localizzazione corticale delle funzioni superiori. In particolare Penfield negli anni ‘50 stimolando la corteccia cerebrale di pazienti sottoposti a interventi neurochirurgici in anestesia locale, dette un ulteriore contributo a questa teoria. Recentemente lavori clinici e sperimentali hanno confermato la specificità funzionale di ogni regione cerebrale.Nonostante le molte prove a favore della localizzazione delle funzioni cognitive, per molti anni restò in molti autori l’idea che le funzioni affettive ed emotive non fossero loca­lizzate, ma fossero espressione dell’attività coordinata di tutta la corteccia. Solo recentemente ci si è convinti della localizzazione anche di queste funzioni, grazie a studi spe­rimentali, ma soprattutto grazie a studi cimici su pazienti affetti da afasia, epilessia temporale e attacchi acuti di panico.Esiste una componente affettiva del linguaggio che è situata al di fuori delle aree di Broca e Wernicke. Questa consiste sia nell’intonazione emotiva del discorso sia nella comprensione della stessa intonazione emotiva. Le componenti affettive del linguaggio sono rappresentate nell’emisfero destro in regioni speculari a quelle del linguaggio.

La porzione posteriore del lobo temporale destro controlla la capacità di comprendere la componente affettiva del linguaggio, mentre la porzione posteriore del lobo frontale destro controlla la capacità di esprimere emozioni con la parola. I soggetti affetti da epilessia del lobo temporale presentano tipici disturbi del comportamento sia durante le crisi e sia nei periodi intercritici. Durante le crisi possono aversi distacco dalla realtà, fenomeni di “deja vu”, allucinazioni e turbe emotive. Nei periodi intercritici può aversi una vera sindrome psichiatrica con perdita della libido, aumento dell’aggressività e dell’emotività. Questi sintomi cambiano a seconda se il focus epilettico è nel lobo temporale destro o sinistro. Nei soggetti con patologia a destra si ha iperemotività, se invece la lesione è a sinistra si ha un aumento del senso della morale. Tutto questo dimostra sia la localizzazione nel lobo temporale di molte funzioni emotive e sia che esiste un’asimmetria funzionale fra i due emisferi. Un’altra patologia che ci interessa sono gli attacchi acuti di panico caratterizzati da crisi brevi, improvvise e ricor­renti di panico e ansia non motivate. In questi pazienti è stata dimostrata una lesione del giro paraippocampico destro con aumento del flusso sanguigno locale anche nei periodi intercritici. Questi e altri studi dimostrano senza più dubbi che tutte le funzioni superiori, sia cognitive che affettive che emotive sono localizzabili in specifiche regioni cerebrali o gruppi di esse. E’ compito della neuroanatomia descrittiva quello di individuare la localizzazione corticale di tutte queste funzioni fornendo una mappa del comportamento. Grazie a tale mappa i clinici potranno osservare le manifestazioni dei pazienti e risalire alla sede della lesione.Le funzioni cerebrali, in particolare le funzioni mentali superiori, sono distinte in sottofunzioni localizzate in varie aree cerebrali. L’esempio più eclatante è il linguaggio. Ne consegue che la lesione di una specifica area cerebrale non comporta necessariamente la scomparsa di una funzione o può comportare solo una scomparsa transitoria perché le aree indenni possono assumere i compiti della regione lesa. Le attuali conoscenze sulla relazione fra anatomia del cervello e manifestazioni del comportamento sono ancora inadeguate a causa della complessità del cervello, ma i neurobiologi ritengono che presto si giungerà a una piena conoscenza dei meccanismi biologici che sono alla base della mente, ma ciò dovrà necessariamente basarsi su un notevole sviluppo della neuroanatomia. Esaurito questo discorso di carattere generale, parliamo brevemente e schematicamente delle principali aree corticali attualmente note, ognuna con diversa funzione, secondo la classificazione di Brodman. Ricordiamo che non tutta la corteccia se distrutta causa la perdita di funzioni, c’è infatti una parte della corteccia la cui alterazione non da segni clinici. La prima è detta grande area eccitabile, la seconda è detta grande area ineccitabile ed è la sede dei centri corticali associativi. Le aree della sensibilità generale sono nel lobo parietale. Distinguiamo due aree: l’area sensitiva primaria nella cir­convoluzione postrolandica e l’area sensitiva secondaria alla base delle circonvoluzioni pre e postrolandiche. Alla prima­ arrivano informazioni sulla sensibilità tattile, termica, dolorifica e propiocettiva dalla metà controlaterale del corpo; alla seconda arriverebbero fibre solo dal braccio e dalla gamba. Le aree uditive sono presenti nel lobo temporale, precisamente nella prima circonvoluzione. t’area uditiva principale riceve fibre dalla porzione parvicellulare del corpo genico­lato mediale e l’area uditiva secondaria riceve fibre dalla porzione magnicellulare della stessa struttura. La localizzazione delle aree vestibolari è incerta, sembrano essere situate anteriormente all’area acustica. Anche la localizzazione dell’area gustativa è ancora incerta, forse è situata nella parte profonda delle circonvoluzioni pre e postrolandiche e della scissura di Silvio.Le aree visive sono molto estese e sono situate nel lobo occipitale. L’area principale corrisponde alle grandi labbra della scissura calcarina. E’ attraversata da una grossa stria trasversale e viene detta area striata.

Accanto ad essa troviamo le aree ottiche accessorie, fra cui l’area della discriminazione visiva o area 18.
L’area della motilità volontaria è nella circonvoluzione prerolandica, ha forma di cuneo ed è suddivisa in tre aree più piccole. La più importante è l’area 4, dalla quale origina gran parte del fascio piramidale. L’area 4s invece ha funzione soppressoria.
Le aree della motilità automatica o extrapiramidale rappresentano circa l’85% delle aree motrici e sono diffuse su tutta la corteccia.
I centri del linguaggio sono stati già descritti.
Il sistema limbico sembra avere molta importanza nella fisiologia della memoria, delle emozioni e dell’affettività e comunque sarà oggetto di una specifica lezione.