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Struttura nascosta del cervello: quali sono i segreti della materia bianca e della materia grigia?
Il cervello, questo organo altamente sviluppato, è ampiamente considerato il centro del sistema nervoso di tutti i vertebrati e la maggior parte degli invertebrati. Si trova alla testa e la complessità della sua struttura e funzione attira ancora gli scienziati a studiare in profondità oggi. Soprattutto la materia bianca e la materia grigia nel cervello, questi due componenti di base, hanno funzioni e importanza diverse.
Il cervello è l'organo più dedicato responsabile della ricezione di informazioni dal sistema nervoso sensoriale, dell'elaborazione di queste informazioni (pensiero, cognizione e intelligenza) e coordinamento del controllo motorio (attività muscolare e sistema endocrino).
Nei vertebrati, lo sviluppo del cervello inizia alla linea mediana dorsale del tubo neurale, formando un allargamento embrionale simile a SAC. Il cervello di tutti i vertebrati può essere diviso in tre parti principali durante la fase embrionale: il cervello anteriore, il mesencefalo e il braccio posteriore. Questo pone le basi per esplorare la risposta ambientale in continua evoluzione. Tuttavia, i cervelli invertebrati di solito provengono da una coppia di gangli segmentali, ciascuno responsabile dei rispettivi passaggi del corpo.
Nel corpo umano, la corteccia cerebrale ha circa 14-16 miliardi di neuroni, mentre il cervelletto ha circa 55-70 miliardi di neuroni. Le connessioni tra questi neuroni vengono eseguite attraverso sinapsi, formando una rete complessa che può trasmettere rapidamente informazioni tra le cellule.
Ogni neurone viene segnalato da sporgenze (dendriti e assoni) e la formazione di potenziali d'azione può trasmettere rapidamente informazioni ad altre regioni cerebrali o parti lontane del corpo.
Per gli esseri umani, il lobo prefrontale della funzione esecutiva dei controlli del cervello e il suo sviluppo è particolarmente completo. Fisiologicamente, il cervello esercita il controllo centralizzato su altri organi del corpo, in modo che possa rispondere rapidamente e coordinatamente ai cambiamenti nell'ambiente. Questo controllo centralizzato si basa sulla capacità di integrare ingressi sensoriali complessi dall'ambiente.
È anche importante che la capacità di come le cellule del cervello cooperano, che ha attirato un'attenzione diffusa negli attuali modelli di neuroscienze. Negli ultimi anni, i ricercatori hanno visto il cervello come un computer biologico che acquisisce, memorizza e elabora informazioni in molti modi dal mondo circostante.
Le funzioni del cervello non si limitano alla trasmissione di informazioni sensoriali, ma includono anche processi cognitivi più avanzati come l'apprendimento e la memoria.
Le forme e le dimensioni del cervello variano tra le specie, quindi l'identificazione di tratti comuni diventa piuttosto complicato, ma ci sono diversi principi sull'architettura cerebrale che sono comuni tra le specie. Ad esempio, in tutti i vertebrati, la struttura cerebrale può essere divisa in materia grigia e materia bianca. La materia grigia è composta principalmente da corpi cellulari e sinapsi di neuroni, mentre la materia bianca è composta da fibre nervose (assoni), il che spiega anche la differenza di colore nelle fette.
Gli animali con lunghe durate e l'alta complessità, come gli esseri umani, hanno la capacità di imitare e ragionare, e mostrano anche bene in aree con cervelli più sviluppati. Tra questi animali avanzati, lo sviluppo del cervello anteriore è più pronunciato, il che è inseparabile dai loro comportamenti sociali e strategie di sopravvivenza.
Lo sviluppo del cervello può anche aiutare a spiegare i comportamenti, come la relazione tra il predatore e la preda, e le capacità di pianificazione richieste nel processo.
D'altra parte, la materia bianca non solo fa parte di una parte simile al circuito principale del computer, ma accelera anche la trasmissione di segnali attraverso assoni incapsulati dalla mielina. Tale disposizione strutturale rende più efficiente la connessione e l'elaborazione delle informazioni e consente agli animali di sopravvivere in ecologia complessa.
Durante il processo di evoluzione, anche le differenze nella struttura cerebrale tra invertebrati e vertebrati sono abbastanza evidenti. Alcuni invertebrati, come artropodi e cefalopodi, sviluppano un cervello complesso, mentre alcune specie primitive che sono lontane dai vertebrati riflettono antiche strutture neurali.
Nel complesso, la struttura e la funzione del cervello riflettono l'ottimizzazione di diverse strategie di sopravvivenza. In tale quadro, l'interazione tra la materia grigia nel cervello, sia in risposta rapida che nel comportamento cosciente, è particolarmente importante.
Comprendere il cervello non è solo nell'accumulo di conoscenza, ma anche in come riesaminare le vecchie idee basate su nuove scoperte. Esplorare ulteriormente la relazione tra materia grigia e materia bianca aiuterà a promuovere la nostra comprensione della cognizione e del comportamento umani. Quindi, la ricerca futura potrebbe rivelare più misteri della funzione cerebrale?
