Il numero delle diverse vie di comunicazione fra i neuroni (cellule nervose) del cervello umano è astronomico. Questo perché i neuroni hanno tante interconnessioni; un neurone può collegarsi a oltre centomila altri. “Il numero di connessioni possibili all’interno del nostro cervello attuale è pressoché infinito”, dice Anthony Smith nel libro The Mind. È superiore “al numero totale di particelle atomiche che formano l’universo conosciuto”, dice il neuroscienziato Thompson.

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Quei meravigliosi neuroni

IL NEURONE è una cellula nervosa con tutti i suoi processi. Il sistema nervoso è formato di molti tipi di neuroni, per un totale di circa 500 miliardi. Alcuni sono recettori sensoriali che inviano informazioni al cervello da diverse parti del corpo. I neuroni della regione superiore del cervello funzionano come un videoregistratore. Possono registrare permanentemente informazioni provenienti dagli occhi e dagli orecchi. Anni dopo potete “rivedere” queste immagini e “riascoltare” questi suoni insieme a pensieri e ad altre sensazioni che nessuna macchina costruita dall’uomo può registrare.

La memoria umana è ancora un mistero. Ha qualche cosa a che fare con il modo in cui i neuroni prendono contatto fra loro. “La cellula cerebrale media”, spiega Karl Sabbagh nel libro The Living Body, “stabilisce contatti con circa 60.000 altre; in effetti alcune cellule stabiliscono contatti con un massimo di un quarto di milione di altre. . . . Il cervello umano, nelle vie che collegano le cellule nervose, potrebbe contenere almeno mille volte più informazioni di quelle contenute nella più grande enciclopedia, formata, diciamo, da 20 o 30 grandi volumi”.

Ma come fa un neurone a trasmettere informazioni a un altro? Le creature con un sistema nervoso semplice hanno molte cellule nervose unite insieme. In tal caso un impulso elettrico attraversa il collegamento tra un neurone e quello successivo. Il punto di contatto è detto sinapsi elettrica. Avviene in modo rapido e semplice.

Per quanto sembri strano, la maggioranza dei neuroni del corpo umano trasmette messaggi attraverso una sinapsi chimica. Questo metodo più lento e più complesso si può illustrare con l’esempio di un treno che arriva a un fiume e che dev’essere traghettato perché non c’è alcun ponte. Quando un impulso elettrico arriva a una sinapsi chimica deve fermarsi perché i due neuroni sono separati da uno spazio. Il segnale viene “traghettato” per mezzo di sostanze chimiche. Perché questo complicato metodo elettrochimico di trasmissione degli impulsi nervosi?

Secondo gli scienziati, la sinapsi chimica offre molti vantaggi. Garantisce che i messaggi vadano in una sola direzione. È detto inoltre che è flessibile in quanto la sua funzione o struttura può facilmente cambiare. I segnali possono essere modificati. Alcune sinapsi chimiche, attraverso l’uso, diventano più forti mentre altre scompaiono perché inutilizzate. “L’apprendimento e la memoria non potrebbero svilupparsi con un sistema nervoso che avesse solo sinapsi elettriche”, afferma Richard Thompson nel libro The Brain.

Nel libro The Mind lo scrittore di soggetti scientifici Smith spiega: “I neuroni non si limitano solo a generare impulsi nervosi o a non generarli . . . essi devono essere in grado di trasmettere informazioni molto più sofisticate che un sì o un no. Non sono semplici martelli che battono una serie di chiodi, con maggiore o minore frequenza. Essi sono, per completare l’analogia, la cassetta degli arnesi di un falegname, contenente cacciaviti, pinze, tenaglie, mazzuoli e anche martelli. . . . Ogni impulso nervoso si trasforma lungo il percorso e unicamente nelle sinapsi”.

La sinapsi chimica presenta un ulteriore vantaggio. Occupa meno spazio della sinapsi elettrica, il che spiega perché il cervello umano ha tante sinapsi. Il periodico Science dà la cifra di 100.000.000.000.000: l’equivalente del numero di stelle contenute in centinaia di galassie come la Via Lattea. “Siamo quello che siamo”, aggiunge il neuroscienziato Thompson, “perché il nostro cervello è sostanzialmente una macchina chimica anziché una macchina elettrica”.