Il Cervello ed i 5 principali processi cognitivi
Protetto all’interno del cranio e dal liquido cerebrospinale, il cervello rappresenta il complesso centro di comando del corpo umano ed il principale componente del sistema nervoso centrale con il midollo spinale, mentre una fitta rete di nervi spinali e cranici costituiscono il sistema nervoso periferico.
Organo estremamente complesso con un gran numero di componenti strutturali distinte, eterogenee ma interconnesse1; il cervello è diviso in due emisferi da una profonda fessura longitudinale ma uniti dal corpo calloso e comunicanti attraverso una fitta rete di fibre nervose che controllano rispettivamente le parti opposte del corpo.
La corteccia cerebrale lo riveste superficialmente con un tessuto cellulare vitale ed, anch’essa suddivisa in una mappa funzionale, ricopre funzioni importanti come la gestione dei dati sensoriali e l’elaborazione del linguaggio, creando la nostra esperienza cosciente del mondo.
Il neurone è l’unità cellulare di base del tessuto nervoso in grado di comunicare a livello delle sinapsi attraverso lo scambio di sostanze chimiche, chiamate neurotrasmettitori, od impulsi elettrici.
Le funzioni cognitive umane dipendono dall’attività e coattività di vaste popolazioni di neuroni in reti distribuite, soggette a rapidi cambiamenti plastici. Il passaggio dalla struttura alla funzione è quindi essenziale per comprendere come i processi cognitivi emergano dai loro substrati morfologici.2
I processi cognitivi rappresentano tutte le funzioni di cui si serve la mente umana per conoscere ed interagire con il mondo circostante. Sono influenzati sia dallo stato emozionale che da una corretta funzionalità a livello cerebrale e neurale.
I 5 principali processi cognitivi alla base del benessere nervoso:
Capacità di attenzione
Per capacità di “attenzione” si intende la capacità di selezionare gli elementi e le informazioni, ritenute rilevanti all’interno di un determinato contesto. Se la capacità di attenzione è sostenuta e protratta nel tempo viene definita “concentrazione”. L’attenzione e la concentrazione sono influenzate dalla “motivazione”.
Tutte queste componenti sono fisiologicamente variabili in ciascun individuo e sono influenzate dalla maggiore o minore reattività dell’organismo in risposta ad uno stimolo di varia natura (soggettivo, ambientale, sociale per esempio un esame, una competizione, un attacco esterno). Questa condizione in neuropsicologia viene definita arousal. Quando la risposta agli stimoli è pronta e veloce (arousal alto), il soggetto risulta perspicace ed intuitivo, quando la risposta agli stimoli è bassa (arousal basso) il soggetto risulta meno pronto a rispondere agli stimoli. Quando un arousal risulta troppo alto o troppo basso si manifestano condizioni patologiche come l’iperattività ed il deficit di attenzione, rispettivamente. Sul piano fisico e biochimico, questo stato di attivazione coinvolge il sistema nervoso ed endocrino ed è correlato, oltre alla variazione di specifici parametri come la frequenza cardiaca, la sudorazione e pressione arteriosa, anche ad un incremento dei livelli di alcuni neurotrasmettitori come l’acetilcolina, la noradrenalina, la serotonina e la dopamina, con l’attivazione di specifiche aree cerebrali. Inoltre, momenti di stress fisico e mentale associati solitamente a stanchezza e cattiva qualità del sonno, promuovono la diminuzione dell’attenzione.3
Percezione visiva
La percezione visiva è il risultato dell’interpretazione che il cervello fa delle informazioni visive catturate dall’occhio, studiando i fenomeni (ciò che vediamo, come lo vediamo, l’organizzazione dello spazio) riuscendo a dare un significato complesso allo stimolo visivo. Tuttavia, il processo della visione non si riduce semplicemente ad un sistema diottrico che forma l’immagine sulla retina e invia i messaggi al cervello, che successivamente le elabora e le interpreta ma sempre più evidenze suggeriscono come occhi, mente e sistema nervoso siano strettamente correlati e come vi sia una relazione tra il disordine visivo ed uno stato mentale e comportamentale alterato, causato da un adattamento inadeguato tra il soggetto e l’ambiente circostante. Anche in questo caso lo stress fisico e mentale, l’ansia e la stanchezza possono influenzare la capacità di percezione visiva, unitamente alle condizioni del nervo ottico e del sistema oculare.4
Memoria
La memoria è la capacità del cervello di conservare informazioni. Il cervello, infatti, è in grado di assimilare e richiamare, sotto forma di ricordo, le informazioni apprese durante l’esperienza. I processi mnemonici coinvolgono l’ippocampo, l’amigdala e la corteccia cerebrale e sono mediati da una serie di neurotrasmettitori tra cui glutammato e acetilcolina. Ansia, depressione e stress possono impattare negativamente, enfatizzando difficoltà di memoria e concentrazione alimentate dal senso di impotenza rispetto alle difficoltà cognitive percepite. Tra i meccanismi fisiopatologici che influenzano negativamente la memoria rientra anche uno stato infiammatorio cronico a livello neuronale dove mediatori infiammatori alterano la struttura di proteine cerebrali, sfociando poi nei casi più gravi e patologici nella malattia di Alzheimer. Le alterazioni della memoria a livello patologico sono spesso accompagnate da un eccesso di stress ossidativo, declino cognitivo, alterazioni a livello mitocondriale che causano una deplezione dell’energia neuronale, una progressiva perdita dei neuroni colinergici e di neurotrasmettitori come l’acetilcolina.5
Velocità di elaborazione
La velocità di elaborazione è la velocità con cui una persona raccoglie e reagisce alle informazioni ricevute.
Ragionamento logico
Il ragionamento logico consente di arrivare ad una conclusione attraverso la logica e l’argomentazione partendo da una determinata premessa.
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Bibliografia
- Sporns O, Tononi G, Ko¨tter R (2005) The human connectome: A structural description of the human brain. PLoS Comput Biol 1(4): e42.
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- Coull JT. Neural correlates of attention and arousal: insights from electrophysiology, functional neuroimaging and psychopharmacology. Prog Neurobiol. 1998 Jul;55(4):343-61
- Chiara Di Capua, “Gli aspetti psicologici della visione: come il sistema nervoso interagisce con il sistema visivo. A.A. 2018/2019, Università degli Studi di Napoli “Federico II” Scuola Politecnica e delle Scienze di Base, Area Didattica di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali. Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini”
- Paterno R, Folweiler KA, Cohen AS. Pathophysiology and Treatment of Memory Dysfunction After Traumatic Brain Injury. Curr Neurol Neurosci Rep. 2017 Jul;17(7):52