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Incredibili cellule cerebrali: sai quanti miliardi di neuroni ci sono nel tuo cervello?
Il cervello è il centro del sistema nervoso di tutti i vertebrati e della maggior parte degli invertebrati. Questo importante organo è principalmente responsabile della percezione, del pensiero e dell'azione. Secondo gli studi più recenti, nella corteccia cerebrale umana ci sono circa 14-16 miliardi di neuroni, mentre nel cervelletto si stima che il numero di neuroni sia compreso tra 55 e 70 miliardi. Questo articolo ti porterà in profondità nel fantastico mondo di questi neuroni e prenderà in considerazione la grande quantità di informazioni che non disponiamo ancora.
Lo sviluppo del cervello inizia nello stadio embrionale e può essere suddiviso in proencefalo, mesencefalo e rombencefalo.
La forma e le dimensioni del cervello variano ampiamente tra le specie. Nei vertebrati, il prosencefalo è quello sviluppato in modo più prominente, mentre altre parti come il mesencefalo e il rombencefalo sono relativamente più piccole. In alcuni vertebrati acquatici o semiacquatici, le dimensioni di queste tre parti rimangono simili anche nell'età adulta, ma nei quadrupedi terrestri il prosencefalo diventa più grande e il rombencefalo sviluppa una struttura ben nota: il cervelletto. Questi sorprendenti cambiamenti rendono l’evoluzione del cervello piena di misteri, il che a sua volta ci porta a una domanda fondamentale sulla funzione e sul comportamento neurale.
Il modo in cui i neuroni cooperano rimane un enigma per le neuroscienze attuali.
Gli scienziati stanno gradualmente scoprendo i misteri del cervello analizzando le funzioni dei neuroni. Ogni neurone è collegato a migliaia di altri neuroni attraverso le sinapsi e comunica informazioni attraverso dendriti e assoni. Questi segnali vengono trasmessi sotto forma di impulsi elettrochimici, chiamati potenziali d'azione, e viaggiano lungo l'assone a velocità comprese tra 1 e 100 metri al secondo. Una trasmissione così rapida consente al cervello di rispondere rapidamente ai cambiamenti nell’ambiente.
Diverse sinapsi hanno molteplici funzioni, alcune sono eccitatorie e altre inibitorie. In particolare, molte sinapsi presentano variabilità, il che significa che la loro forza cambia a seconda dei modelli di segnale che le attraversano. Si ritiene che questa proprietà sia il meccanismo principale del cervello per l'apprendimento e la memoria. Sulla base della nostra comprensione di queste strutture sottili, come possiamo rivelare ulteriormente i meccanismi biologici dietro questi cambiamenti dinamici?
I neuroni hanno la capacità di inviare segnali a cellule bersaglio specifiche e costituiscono la principale unità funzionale del cervello.
Oltre ai neuroni, anche le cellule di supporto o cellule gliali svolgono un ruolo importante nel cervello. Queste cellule sono responsabili del supporto strutturale, del supporto metabolico e della guida dello sviluppo neuronale. In effetti, le cellule gliali sono addirittura più numerose dei neuroni, il che conferisce loro un ruolo fondamentale nel funzionamento del cervello. Quindi, quali sono i ruoli di queste cellule che non abbiamo ancora esplorato?
L'evoluzione del cervello mostra l'evoluzione dai semplici animali multicellulari ai vari vertebrati attuali. Da circa 700 a 650 milioni di anni fa, tutti gli animali bilateri possono essere fatti risalire a un antenato comune. Durante questo processo, man mano che la forma biologica si differenziava, lo stesso valeva per la forma e la complessità del cervello. I primi vertebrati potrebbero aver somigliato ai moderni pesci senza mascelle e, nel corso del tempo, sono emersi vertebrati con mascelle, tetrapodi e infine mammiferi che hanno sviluppato strutture cerebrali più complesse.
Ogni tipo di vertebrato ha la propria struttura e funzione cerebrale specifiche.
Nel processo di evoluzione, anche i sistemi nervosi degli animali si sono evoluti verso una maggiore complessità. Gli invertebrati, come insetti e cefalopodi, hanno strutture cerebrali relativamente complesse che dimostrano i loro modelli comportamentali avanzati. La ricerca mostra che anche nei sistemi nervosi più semplici, come quelli dei vermi, gli scienziati possono tracciare le connessioni tra i neuroni, il che fornisce una grande quantità di dati per la ricerca neurobiologica.
Nel contesto umano, il lobo prefrontale del cervello controlla le funzioni esecutive, una parte sottosviluppata in altri animali. Anche molti problemi neurologici sono strettamente legati alla disfunzione di questa parte. Ciò ha spinto a ulteriori ricerche sugli effetti delle malattie e delle lesioni nel cervello. Quante incognite dobbiamo ancora svelare in questo processo?
Nel complesso, la struttura e la funzione del cervello rappresentano una delle aree di ricerca più affascinanti delle neuroscienze. Sebbene comprendiamo già il funzionamento di base dei neuroni, il modo in cui cooperano in milioni di combinazioni è ancora un obiettivo che gli scienziati stanno cercando di perseguire. Il cervello funziona più come un computer biologico in natura. Come archiviare ed elaborare in modo efficace le informazioni nell'ambiente è uno degli argomenti principali per la nostra ricerca futura. Hai mai pensato a come la tecnologia futura cambierà la nostra comprensione del cervello?
