Ogni volta che la luce colpisce la retina, l'immagine si capovolge, e forse è da questo gesto semplice che bisogna partire per capire perché il cervello governi il lato opposto del corpo. Una nuova ipotesi, pubblicata su Frontiers in Neuroanatomy, suggerisce che questo incrocio non sia nato per offrire un vantaggio particolare, ma sia l'eredità silenziosa dei primi vertebrati, vissuti oltre mezzo miliardo di anni fa nei mari del Cambriano. Come spesso accade nella storia della vita, la natura non avrebbe costruito di nuovo ciò che già funzionava, ma avrebbe riutilizzato le strutture ereditate,
Perché il cervello è cablato al contrario: l'ipotesi che risale ai pesci primitivi
Il cervello cablato al contrario nasce dalla storia di organismi marini
Mark
Partiamo dalla cosa semplice: che cosa vuol dire che il cervello è cablato al contrario?
Mimi
Che l'emisfero destro comanda e sente la metà sinistra del corpo, e l'emisfero sinistro la destra. I segnali si incrociano lungo la linea mediana.
Mark
E la novità qual è?
Mimi
La spiegazione. Lo studio dice che non c'è un vantaggio specifico dietro l'incrocio: sarebbe un'eredità dei sistemi visivi dei primi vertebrati, oltre 500 milioni di anni fa.
Luke
Fermiamoci: è un'ipotesi, non un fatto dimostrato. L'articolo la presenta come proposta di uno studio, e dice che servono ricerche comparative.
Mark
Che ruolo ha il tetto ottico?
Mimi
È un'area antica del mesencefalo, comune a tutti i vertebrati, con mappe controlaterali. Secondo gli autori ha fatto da modello per le altre vie.
Luke
Ecco, quel «fatto da modello» è l'interpretazione dei ricercatori. Che le mappe siano controlaterali è un'osservazione; che da lì derivi tutto il resto è la parte da verificare.
Mark
E le dita, il controllo fine?
Mimi
Il tratto corticospinale, dicono, avrebbe riadattato una via nata per regolare l'afflusso sensoriale, senza progettarne una nuova.
Luke
Anche qui è un «avrebbe». L'articolo non cita dati specifici, né pareri di altri scienziati, quindi non sappiamo quanto la comunità sia convinta.
Der Puls
- Un'anomalia antica, il corpo umano simmetrico che però viene comandato in modo speculare, interroga i neuroscienziati da decenni.
- La nuova ipotesi sposta la ricerca dalla funzione alla storia: l'incrocio non sarebbe un vantaggio ma un residuo evolutivo.
- Il tetto ottico dei primi vertebrati, struttura ancestrale ancora presente nei mammiferi come collicolo superiore, appare come il possibile modello originario.
- Lo stesso schema incrociato ricorre nel tatto, nel dolore e nel controllo muscolare dei tetrapodi, fino al delicato tratto corticospinale che governa le dita.
- La teoria resta un'ipotesi, e il suo destino dipende ora da ulteriori ricerche comparative che dovranno metterla alla prova.
Ogni volta che la luce colpisce la retina, l'immagine si capovolge, e forse è da questo gesto semplice che bisogna partire per capire perché il cervello governi il lato opposto del corpo. Una nuova ipotesi, pubblicata su Frontiers in Neuroanatomy, suggerisce che questo incrocio non sia nato per offrire un vantaggio particolare, ma sia l'eredità silenziosa dei primi vertebrati, vissuti oltre mezzo miliardo di anni fa nei mari del Cambriano. Come spesso accade nella storia della vita, la natura non avrebbe costruito di nuovo ciò che già funzionava, ma avrebbe riutilizzato le strutture ereditate, lasciando che un antico schema visivo diventasse la grammatica di tutto il sistema nervoso.
Quando la luce attraversa l'occhio e colpisce la retina, l'immagine si rovescia: ciò che sta a destra finisce sulla sinistra, e viceversa. È da questo dettaglio che parte una nuova ipotesi, pubblicata su Frontiers in Neuroanatomy, che prova a rispondere a un enigma antico: perché il cervello comanda il lato opposto del corpo. Ogni emisfero governa la metà del corpo che sta dall'altra parte, e i segnali sensoriali e motori si incrociano lungo la linea mediana, in un corpo che di per sé appare perfettamente simmetrico.
Per decenni i neuroscienziati hanno cercato una ragione funzionale a questa disposizione. Gli autori dello studio propongono invece una spiegazione diversa: l'incrocio non sarebbe un adattamento vantaggioso, ma il residuo di scelte strutturali fatte oltre 500 milioni di anni fa, nei sistemi visivi dei primi vertebrati. Il punto di partenza è il tetto ottico, un'area del mesencefalo comune a tutti i vertebrati viventi, che nei mammiferi corrisponde al collicolo superiore e si occupa delle risposte rapide agli stimoli.
Secondo i ricercatori, quella架构 originaria avrebbe fatto da modello per le vie sensoriali e motorie comparse in seguito, imponendo una simmetria incrociata a cui i nuovi circuiti si sarebbero adeguati. Lo schema si ritrova nel tatto, nella propriocezione, nel dolore e nel controllo della muscolatura nei tetrapodi. Il caso più significativo è il tratto corticospinale, che nei primati gestisce i movimenti fini delle dita: qui, secondo l'ipotesi, l'evoluzione avrebbe riadattato un cablaggio preesistente invece di costruirne uno nuovo.
In questa lettura, il cervello cablato al contrario non è il frutto di una strategia raffinata, ma la traccia della storia profonda di organismi marini. Resta però un'ipotesi, che per essere verificata richiederà nuove ricerche comparative.
Quando la luce entra nell'occhio e colpisce la retina, l'immagine si capovolge: ciò che sta a destra finisce sulla parte sinistra della retina, e viceversa. Da questo dettaglio comincia una nuova ipotesi, pubblicata sulla rivista Frontiers in Neuroanatomy, che prova a spiegare uno degli enigmi più antichi della neuroanatomia: perché il cervello comanda il lato opposto del corpo.
Il fenomeno si chiama cross-wiring, o controllo controlaterale. L'emisfero destro riceve le informazioni sensoriali e governa gli arti della metà sinistra del corpo, e l'emisfero sinistro fa lo stesso in modo speculare. I segnali, sia sensoriali sia motori, si incrociano lungo la linea mediana. È un'anomalia, se si pensa alla simmetria bilaterale del corpo umano, dove le due metà sono una l'immagine dell'altra. Per decenni i neuroscienziati hanno cercato la ragione funzionale di questa organizzazione.
Lo studio propone una risposta diversa da quella che ci si aspetterebbe. L'incrocio, sostengono gli autori, non sarebbe nato per offrire uno specifico vantaggio adattivo. Sarebbe il residuo strutturale di adattamenti avvenuti oltre 500 milioni di anni fa nei sistemi visivi dei primi vertebrati, in pieno Cambriano.
Il ragionamento parte dalla vista. Attraverso il chiasma ottico, i fasci nervosi distribuiscono l'informazione in modo che il campo visivo destro raggiunga l'emisfero sinistro. Gran parte dei segnali si dirige poi verso un'area ancestrale del mesencefalo, il tetto ottico, che nei mammiferi prende il nome di collicolo superiore ed è deputata alle risposte rapide agli stimoli dell'ambiente. Questa struttura è comune a tutti i vertebrati viventi e ha mappe organizzate in modo controlaterale.
Secondo i ricercatori, l'architettura originaria del tetto ottico avrebbe fatto da modello per lo sviluppo di altre vie sensoriali e motorie. Avrebbe imposto una simmetria incrociata alla quale si sarebbero uniformati anche i circuiti comparsi più tardi.
L'analisi dei percorsi nervosi nei tetrapodi, il gruppo di anfibi, rettili, uccelli e mammiferi, mostra la stessa logica di incrocio in molte vie. Tra quelle del tatto e della propriocezione c'è il sistema della colonna dorsale; tra quelle legate al dolore, il tratto spinotalamico. Lo schema ricorre anche nei circuiti che controllano la muscolatura scheletrica, come il tratto tettospinale e il sistema rubrospinale.
Il caso più delicato è il tratto corticospinale, che nei primati e nell'essere umano gestisce il controllo fine dei movimenti e delle dita. Per gli autori, qui l'evoluzione avrebbe riadattato una via preesistente, nata per regolare l'afflusso sensoriale, invece di costruire un sistema da zero. Avrebbe sfruttato un cablaggio già consolidato nei circuiti visivi dei primi pesci.
La persistenza di questa organizzazione speculare mostrerebbe quanto i sistemi biologici tendano a conservare e modificare le soluzioni ereditate dai progenitori. Il cervello cablato al contrario, in questa lettura, non risponde a una strategia raffinata ma alla storia profonda di organismi marini vissuti mezzo miliardo di anni fa. Resta un'ipotesi: per metterla alla prova serviranno ulteriori ricerche comparative.
Bemerkenswerte Zitate
L'incrocio non sarebbe nato per un vantaggio adattivo specifico, ma sarebbe il residuo di adattamenti dei sistemi visivi dei primi vertebrati.— Autori dello studio su Frontiers in Neuroanatomy (parafrasi)
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