Com'è fatto il cervello? - INSIGHT: La scienza della mente - Episodio 3

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quando avete un'idea geniale

in quale parte del cervello vi si in which part of the brain there is

illumina la lampadina lights up the bulb

nel video precedente ci eravamo lasciati in the previous video we broke up

proprio con questa domanda alla quale precisely with this question to which

cercheremo di trovare la risposta in we will try to find the answer in

questa terza puntata di insight la this third installment of insight la

scienza della mente in questo video mind science in this video

oggi andremo a scoprire come è today we are going to find out how it is

strutturato il cervello structured the brain

dal punto di vista anatomico dal punto anatomically from the point of view

di vista funzionale andremo a vedere from a functional point of view we will see

come viaggiano le informazioni how information travels

all'interno del cervello e andremo a inside the brain and we'll go to

scoprire anche di quanta parte del also find out how much of the

cervello abbiamo effettivamente bisogno brain we actually need

per vivere to live

partiamo però dalle basi quindi partiamo but let's start from the basics so let's start

appunto dalla trasmissione del segnale precisely from the signal transmission

nervoso quindi in quale maniera le so nervous in what way the

informazioni viaggiano all'interno del information travels within the

nostro sistema nervoso our nervous system

iniziamo dicendo che esistono due grandi let's start by saying that there are two big ones

strategie per trasmettere i segnali strategies for transmitting signals

impulsi elettrici e piccole molecole che electrical impulses and small molecules that

trasmettono informazioni dal punto di transmit information from the point of

vista chimico che sono appunto i chemical view which are precisely i

neurotrasmettitori prima di vedere nel neurotransmitters before seeing in the

dettaglio questi due meccanismi detail these two mechanisms

iniziamo guardando velocemente e quella let's start by looking at it quickly and that

che è la anatomia per così dire di una which is the anatomy so to speak of one

cellula nervosa di un neurone un neurone nerve cell of a neuron a neuron

è composto da un corpo che si chiama it is composed of a body which is called

insomma e da tante altre piccole in short, and from many other small ones

appendici che sono i dendriti i dendriti appendages which are the dendrites the dendrites

hanno la funzione di ricevere le have the function of receiving the

informazioni provenienti dagli altri information from others

neuroni e trasmetterle appunto al nostro neurons and transmit them to ours

neurone questo loro né poi le neuron this them nor then the

trasmetterà alle altre cellule it will transmit to other cells

attraverso la storia mentre i dendriti through history while the dendrites

sono appunto come tanti piccoli they are just like so many little ones

filamenti la zona una specie di lunga filaments the area kind of long

proboscide che a seconda del neurone può proboscis which depending on the neuron can

anche essere lungo parecchi centimetri also be several centimeters long

spesso come spesso non è poi anche often as often it is not even then

ricoperto da una guaina mielinica che covered with a myelin sheath which

appunto la funzione di evitare la precisely the function of avoiding the

dispersione della carica elettrica dispersion of the electric charge

esattamente come la plastica isolante exactly like insulating plastic

nei nostri fili elettrici alla fine come in our electric wires in the end like

si origina però questa queste poor's however this originates these poor's

elettrico questa differenza di electric this difference of

potenziale potential

beh in realtà è abbastanza semplice well it's actually quite simple

l'idea che c'è dietro the idea behind it

semplicemente abbiamo una differenza di we simply have a difference of

concentrazione di cariche tra l'esterno concentration of charges between the outside

del neurone e l'interno del neurone da of the neuron and the interior of the neuron from

cosa all'origine queste cariche queste what originally these charges

cariche sono dovute a degli ioni cioè a charges are due to ions that is a ładunki są spowodowane jonami, które są

delle specie chimiche cariche naładowanych związków chemicznych

positivamente per esempio lo ione sodio positively for example the sodium ion dodatnio na przykład jon sodu

enne ha più lo ione cloruro cl meno che n has more chloride ion cl less than n ma więcej jonów chlorkowych cl mniej niż

insieme faremo nel sale da cucina nhl ma together we will do in nhl cooking salt ma razem zrobimy w nhl sól do gotowania ma

anche altri ioni come lo ione potassio k also other ions such as the potassium ion k

più la visione calcio ca2 più e così via plus ca2 football vision plus and so on

ognuno di questi gioni porta una carica each of these regions carries a charge

elettrica

io né soldi per esempio porta una carica me neither money for example carries a charge

elettrica positiva mentre lo yuan e positive electricity while the yuan e

potassio anche lui le porte in realtà potassium also doors him actually

una carica positiva all'interno del a positive charge within the

del neurone la concentrazione di ioni the concentration of ions of the neuron

sodio è più bassa rispetto all'esterno sodium is lower than outside

mentre della concentrazione potassio è while the potassium concentration is

più alta highest

all'interno è più bassa all'esterno inside it is lower than outside

della cellula in totale alla fine avremo of the cell in total in the end we will have

uno squilibrio di cariche quindi il an imbalance of charges therefore the

neurone a riposo cioè quando non è neuron at rest that is when it is not

soggetto a nessuno stimolo subject to no stimulus

in pratica più cariche positive fuori basically more positive charges out

che dentro than inside

di conseguenza c'è una differenza di consequently there is a difference of

potenziale elettrico negativa il questo negative electric potential on this

effetti potenziale pari a circa meno 70 potential effects of about minus 70

millivolt una cosa importante è che millivolts one important thing is that

questa situazione ovviamente non è una this situation is obviously not one

situazione di equilibrio quello che si balance situation what you

vorrebbe che la concertazione fosse he would like the concertation to be

uguale tra interno ed esterno equal between inside and outside

come mai allora si riesce a mantenere how come then it is possible to maintain

questa differenza this difference

utilizzando dell'energia presso energia using energy at energy

viene utilizzata per far funzionare una is used to make one work

macchina molecolare estremamente molecular machine extremely

importante che è la pompa sodio potassio important that is the sodium potassium pump

che appunto lo scopo di prendere il that precisely the purpose of taking the

sodio che c'è all'interno della cellula sodium that is inside the cell

è spostarlo fuori is to move it out

quando arriva l'impulso elettrico quello when the electrical impulse arrives that

che succede che i canali specifici per what happens that specific channels for

il sodio presenti sulla membrana the sodium present on the membrane

cellulare del neurone si aprono questa cellular neuron open this

apertura di questi canali provoca opening of these channels causes

immediatamente l'ingresso di tutto il immediately the entrance of the whole

sodio che c'era fuori artigiano di buona sodium that there was good craftsman out

parte soglia che c'era fuori all'interno threshold part that was outside inside

della cellula of the cell

in questa maniera la differenza di in this way the difference of

potenziale che c'era prima potential that was there before

non solo si sa nulla ma addirittura not only is nothing known but even

cambia segno alla fine finiamo per avere it changes sign in the end we end up having

più carica positiva mentre il neurone e more positive charge while the neuron e

meno fuori quindi passano da circa meno less outside so they pass by about less

70 mila volt ha più 30 35 millivolt 70 thousand volts has plus 30 35 millivolts

questo impulso elettrico può ovviamente this electrical impulse can obviously

va a diffondersi a continuare il suo goes to spread to continue his

viaggio fino a arrivare a una sinapsi le I travel until I arrive at a synapse

sinapsi sono appunto i punti di synapses are precisely the points of

collegamento tra un neurone e l'altro i connection between one neuron and another i

neuroni sono degli spazi per così dire neurons are spaces so to speak

in questi spazi vengono rilasciati i in these spaces i

neurotrasmettitori cosa sono i neurotransmitters what are i

neurotrasmettitori sono delle molecole a neurotransmitters are molecules a

volte piccole molecole come per esempio times small molecules such as for example

la dopamina o la serotonina dopamine or serotonin

altre volte invece sono delle volerle other times they are wanting them

più grandi come per esempio dei pay tv larger such as pay TV

cioè delle piccole proteine questi that is, these are small proteins

neurotrasmettitori si trovano neurotransmitters are found

all'interno di apposite vescicole vicino inside special vesicles near

alla sinapsi quando arrivano impulso at the synapse when impulse arrives

elettrico queste vescicole si fondono electrical these vesicles merge

alla membrana cellulare esterna vengono to the outer cell membrane they come

rilasciate le molecole che vanno poi a released the molecules which then go to

interagire con per settori specifici interact with for specific sectors

presenti nella sinapsi del neurone present in the synapse of the neuron

successivo di neurotrasmettitori anno next year of neurotransmitters

premette tantissime funzioni diverse e it provides a lot of different functions and

hanno un ruolo fisiologico fondamentale they have a fundamental physiological role

nel nostro corpo no se ad esempio tu in our body no if for example you

prima parlavi della dopamina la dopamina earlier you were talking about dopamine dopamine

ha dei ruoli come hai detto tu it has roles like you said

fondamentali all'interno del nostro fundamental within ours

cervello infatti la dopamina è associata in fact, dopamine is associated with the brain

a diverse funzioni come possono essere to different functions as they can be

la regolazione dell'umore del sonno la the regulation of sleep mood la

regolazione dell'attenzione e attention regulation e

dell'apprendimento e anche a funzioni of learning and also to functions

meno psicologiche come può essere less psychological as it can be

l'inizio di un movimento volontario ma the beginning of a voluntary movement but

adesso che abbiamo visto la parte now that we've seen the part

microscopica possiamo concentrarci un po microscopic we can concentrate a little

di più sull'anatomia macroscopica more on macroscopic anatomy

innanzitutto possiamo dividere il first we can divide the

cervello nei due emisferi destro e brain in the two right hemispheres e

sinistro collegati da varie connessioni

di cui le principali sono all'interno di of which the main ones are within

una struttura chiamata a corpo calloso

struttura formata per l'appunto da fasci

nervosi che permettono la comunicazione

tra i due emisferi

inoltre possiamo dividere l'encefalo in

una parte corticale perché è una parte

un po più superficiale è la parte

subcorticale ovvero delle strutture più

antiche dal punto di vista evolutivo una

cosa interessante che potremmo dire i

nostri telespettatori e come mai il

nostro cervello a questo aspetto così

rugose così pieno di soldi invece magari

di essere non lo so liscio come il cuore

o il fegato

in realtà la ragione è molto semplice

cioè

8 di presentare queste rugosità queste

solchi permette di avere una maggiore

area superficiale della corteccia e di

conseguenza ci permette di poter

svolgere delle funzioni cognitive

superiori per avere lo stesso volume di

sostanza in qualcosa di completamente

liscio ci servirebbe un volume molto

maggiore dovrebbe dare veramente detesto

enormi esattamente potremmo ad esempio

confrontare i cervelli di diversi

animali posizionati in punti diversi

della scala evolutiva vedremo in questo

modo come la rugosità del cervello

cambia proprio in base al tipo di

funzioni cognitive associate a quel

punto della scala evolutiva potremo

confrontare ad esempio il cervello di un

ratto di una scimmia e dell'uomo

vedendo proprio come mano a mano la

rugosità del cervello aumenta ok questo

è molto interessante

un altro aspetto che altrettanto

interessante è che in realtà la

corteccia non è tutta uguale ma anzi la

potremmo volendo dividere in varie aree

no hai fatto principalmente la possiamo

dividere in area frontale in area

parietale in area occipitale e in area

temporale l'aria frontale e quella posta

più anteriormente ovvero dove abbiamo la

fronte

l'area parietale inizia più o meno oltre

la metà della testa l'aria occipitale

invece è quella posta più posteriormente

è l'area temporale è invece quella posta

lateralmente dove abbiamo le tempie

un'altra cosa molto interessante sarebbe

cercare di capire quali sono le funzioni

di queste aree

per esempio in questo momento i nostri

spettatori quali aree del cervello

stanno utilizzando per seguire questa

discussione allora sicuramente stanno

utilizzando moltissime aree che non ha

il tempo di descrivere tutte di cui

parlare

ma possiamo dire un po semplificando che

utilizzano network frontotemporale

relativo alla memoria di lavoro

utilizzano sicuramente le aree visive

che sono poste per lo più nell'aria

occipitale della corteccia e utilizzano

ad esempio il giro fusiforme che è stato

associato all'elaborazione dei volti ma

ora usato questo termine memore di

lavoro così la memoria di lavoro allora

alla memoria di lavoro viene spesso

accorpata alla memoria a breve termine

però in realtà ha più senso distinguere

le due memorie perché la memoria a breve

termine può avere una durata anche di

qualche ora invece la memoria di lavoro

è una memoria ancora più breve è quella

che utilizziamo ad esempio quando ci

stanno dettando un numero di telefono e

noi dobbiamo tenere in memoria per quei

pochi secondi le cifre che ci stanno

dettando ok penso che ci dovessimo

parlare approfonditamente della memoria

ci servirebbero altri dieci video come

l'innamoramento ecco noi siamo partiti

in realtà con un altro domanda no noi

siamo partiti chiedendoci quando abbiamo

un'intuizione un'idea geniale come

quella che speriamo abbiano i nostri

telespettatori quando guardano i nostri

video

quali sono le aree del cervello che si

attivano allora innanzitutto prima di

rispondere a questa domanda

una premessa è necessaria da circa una

decina di anni oramai non si parla più

del funzionamento del cervello a dare

questa visione è stata infatti superata

poiché si preferisce parlare del

funzionamento del cervello a circuiti

ovvero l'interazione tra tantissime aree

diverse

per rispondere a questa domanda possiamo

prendere in considerazione aree che sono

posizionate in punti anche molto diversi

dal cervello

abbiamo per esempio aree

la corteccia prefrontale associate a

quello che viene definito come mental

set shifting ovvero detto in maniera un

po più semplice il cambio di punto di

vista quando guardiamo un problema

perché in questo caso stiamo parlando

proprio della risoluzione di problemi

questo fenomeno è proprio quello di cui

abbiamo parlato all'inizio della serie

ovvero il fenomeno dell'insight

un'intuizione fulminea che ci permette

tramite un cambio di punto di vista di

giungere a soluzioni nuove ed

inaspettate per la risoluzione di un

problema nel network cerebrale che ci

consente questo insight possiamo

distinguere tantissime aree ad esempio

alcune possono essere un network

prefrontale che è di solito viene

associato al cosiddetto mental set

shifting ovvero il cambio di punto di

vista di cui abbiamo appena parlato

c'è inoltre l'area del giro cingolato

che è posto sopra il corpo calloso di

cui abbiamo parlato prima e che permette

il monitoraggio delle idee vecchie e

delle idee nuove permettendo una

continuità nel ragionamento

ok quindi abbiamo visto appunto che sono

tutte queste aree del cervello che a

tutte le opzioni indipendenti ma sono

tutte interconnesse quindi tutte le

nostre funzioni cognitive superiori alla

fine non sono deputate a una singola

area ma sono appunto dovuta dei circuiti

e quindi una cosa sono molto più

complesse di quello che magari viene

normalmente spiegato in maniera

divulgativa assolutamente sì io adesso

ho nominato due aree però in realtà armi

dovuto parlare di una decina di aree

coinvolte in questo processo

questo è molto interessante anche perché

ci ci fa pensare a una domanda cosa

succede se c'è un danno in realtà il

cervello umano

anche degli altri animali è famoso per

la sua plasticità cioè per la capacità

in qualche modo di sopperire ai danni

quindi per esempio può adattarsi e ci

sono tanti esempi famosi per esempio uno

di cui mi parlavi è quello delle persone

cieche sì ad esempio quando una persona

diventa cieca le sue aree visive di

solito vengono pian piano associate a

diverse a compiti diversi sempre

relativi a funzioni sensoriali come può

essere l'udito il tatto

per questo spiega proprio il fenomeno

tipico in chi diventa cieco cioè che

permette di sviluppare maggiormente gli

altri sensi e a questo proposito

riprendiamo anche un'altra domanda che

c'erano fatta inizio del video quanto

cervello ci serve per vivere perché

anche qui in effetti ci sono stati dei

casi clan proxy certo ad esempio un caso

emblematico ad esempio è quello di un 44

enne francese che appunto a 44 anni

quindi dopo una vita

sposato con due figli si è accorto che i

suoi ventricoli cerebrali erano talmente

espansi da aver tolto circa il 50 60 per

cento di massa cerebrale spiegano che

una cosa sono i ventricoli a questo

punto i ventricoli sono delle cavità

all'interno del cervello ripiene di un

liquido che viene chiamato liguoro

liquido cerebrospinale la cui funzione

principale è quella di alleggerire il

cervello non effetti a volte no quando

vediamo il film vediamo le immagini dop

si e vediamo se è veramente nella

scatola cranica in realtà il cervello

non è appoggiato al nostro cranio ma

sostanzialmente galleggia in un certo

senso il cervello è molto delicato ed è

anche molto soffice tant'è che per

esempio se tenete un cervello umano in

mano per troppo tempo se non è stato

fissato prima la scena che l'impronta

della mano

di conseguenza sarebbe impensabile

immaginare tenere il cervello

direttamente a contatto con la scatola

cranica

a questo punto però sarebbe veramente

interessante cercare di capire qualcosa

in più su un altro aspetto cognitivo che

forse è quello che ci rende più umani le

emozioni i sentimenti però direi che ne

parliamo del prossimo video

assolutamente sì e quindi vi lasciamo

come al solito con una domanda che cos'è

un emozione cercate di spiegarci darci

una definizione esatta di emozione e

farci capire secondo noi dove hanno

origine come facciamo a provare emozioni

la risposta del prossimo video

arrivederci arrivederci

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