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Perché l’emisfero sinistro del cervello comanda la parte destra del corpo e quello destro la parte sinistra? Il cosiddetto cablaggio incrociato del cervello è una delle caratteristiche più curiose del sistema nervoso, e una nuova ipotesi prova a spiegarlo guardando indietro di oltre 500 milioni di anni, fino al sistema visivo dei pesci primitivi. Secondo i ricercatori non si tratterebbe di un vantaggio evolutivo preciso ma di un’eredità, nata dal modo in cui l’evoluzione ha costruito nuovi circuiti cerebrali sopra fondamenta molto antiche.
A firmare lo studio sono Martin Wessendorf, neuroscienziato e professore associato emerito all’Università del Minnesota che si occupa di come il tronco encefalico regola i neuroni del midollo spinale, e Daniel Wang, specializzato in neuroscienze cognitive e malattie neurodegenerative. Insieme hanno analizzato diversi circuiti nervosi dei tetrapodi, cioè mammiferi, uccelli, rettili e anfibi, nei quali un lato del cervello risulta collegato al lato opposto del corpo.
Tutto parte dagli occhi
Quando la luce attraversa il cristallino, l’immagine proiettata sulla retina risulta invertita. Gli oggetti alla nostra destra finiscono sul lato sinistro della retina e quelli a sinistra sul lato destro. Le informazioni viaggiano poi lungo il nervo ottico fino al chiasma ottico, dove le fibre si organizzano in modo che il campo visivo destro arrivi all’emisfero sinistro e quello sinistro all’emisfero destro.
Parte di questi segnali raggiunge il tetto ottico, che nei mammiferi prende il nome di collicolo superiore. Si trova nel mesencefalo e permette reazioni rapide, come accorgersi all’improvviso di qualcosa che si muove nelle vicinanze. Ogni metà della struttura rappresenta il campo visivo opposto e negli strati più profondi anche le sensazioni fisiche sono ordinate in mappe corrispondenti. Siccome è presente in tutti i vertebrati, viene considerato una delle componenti più antiche del sistema nervoso.
Sensazioni e movimenti che cambiano lato
Il discorso non riguarda solo la vista. La via delle colonne dorsali, che trasporta tatto leggero, vibrazioni e posizione delle varie parti del corpo, incrocia nel tronco encefalico. I pesci non la possiedono ma è stata individuata in anfibi, rettili, uccelli e mammiferi. Il tratto spinotalamico, responsabile di dolore, prurito e alcuni tipi di tatto, cambia invece lato già nel midollo spinale prima di salire verso il talamo, ed è presente anche in alcuni pesci cartilaginei come squali e razze.
Lo stesso schema compare nei circuiti del movimento. La via tettospinale aiuta a reagire in fretta ed entra in gioco quando, mentre si attraversa la strada, si nota con la coda dell’occhio un’auto in arrivo e ci si gira d’istinto verso di essa. Può coordinare risposte simili anche davanti a suoni o contatti improvvisi. C’è poi la via rubrospinale, che parte dal nucleo rosso e contribuisce al controllo degli arti ed è molto sviluppata nella maggior parte dei mammiferi.
Il caso più complesso riguarda il tratto corticospinale, fondamentale per i movimenti fini delle dita. Nella maggior parte dei mammiferi influenza soprattutto l’elaborazione delle sensazioni, mentre nei primati, uomo compreso, raggiunge anche le aree del midollo che controllano i muscoli. In entrambi i casi le sue fibre attraversano la linea mediana. Secondo gli autori la nostra destrezza manuale potrebbe essere nata adattando un circuito più vecchio, pensato in origine per regolare gli stimoli in ingresso, invece di creare un sistema del tutto nuovo.
Un’eredità dei pesci del Cambriano
Mettendo insieme i pezzi, i ricercatori ipotizzano che i primi circuiti visivi abbiano fissato uno schema poi ereditato dalle vie nervose comparse più tardi, soprattutto nei tetrapodi. Dato che ogni vertebrato vivente possiede un chiasma ottico e un tetto ottico organizzati sul campo visivo opposto, queste strutture esistevano probabilmente già nei pesci senza mascelle del Cambriano, tra circa 538 e 486 milioni di anni fa. Il cablaggio incrociato del cervello avrebbe quindi cominciato a prendere forma più di mezzo miliardo di anni prima della comparsa dell’uomo moderno.
L’ipotesi potrebbe persino essere verificata. Analizzando i crani fossili di quegli antichi pesci si potrebbero cercare indizi anatomici della presenza di chiasma e tetto ottico. Più in generale l’idea mette in discussione la convinzione che ogni tratto biologico insolito debba per forza offrire un beneficio diretto alla sopravvivenza, perché l’evoluzione spesso modifica strutture già esistenti anziché svilupparne di completamente nuove.
Fonte: TecnoAndroid