Gli emisferi cerebrali

I due emisferi cerebrali sono simmetrici ma non identici.

Le simmetrie riguardano, ad esempio, il controllo dei movimenti delle due metà del corpo: i muscoli della metà sinistra sono controllati dalla corteccia motoria dell'emisfero destro, quelli della metà destra dall'emisfero sinistro. Anche i messaggi sensoriali (tatto, udito) vengono decodificati dall'emisfero opposto rispetto alla metà del corpo da cui provengono.

Le asimmetrie riguardano numerose altre funzioni come il linguaggio: i centri del linguaggio sono infatti nell'emisfero sinistro che è più voluminoso del destro, privo di questa funzione. Il destro, però, controlla altri funzioni, ad esempio alcuni aspetti delle funzioni musicali, della percezione visiva ecc.

I due emisferi sono associati tra di loro da un ponte di fibre nervose noto come corpo calloso: nella figura qui sotto è possibile riconoscere queste fibre (evidenziate in giallo) sia nella sezione "sagittale" in cui i due emisferi sono divisi in due metà, dalla fronte all'occipite lungo la linea mediana, sia nella sezione coronale in cui il cervello è tagliato in due da "orecchio a orecchio". Le fibre del corpo calloso consentono ai due emisferi di scambiarsi informazioni in tempi brevissimi cosicché il sinistro sa cosa fa il destro e viceversa.

La tabella qui sotto indica alcune delle differenze che esistono tra i due emisferi. Alcune di queste differenze riguardano il linguaggio, altre funzioni di tipo spazio-temporale.

Utilizzando le tecniche di "Brain imaging", come  la PET che mette in evidenza quali aree dell'emisfero sinistro sono più attive in un determinato momento, è possibile vedere quali aree dell'emisfero sinistro sono più attive quando parliamo, ascoltiamo il linguaggio, leggiamo o scriviamo, La figura qui sotto indica che parlare -produzione di parole- dipende dall'area di Broca nel lobo frontale; ascoltare le parole dipende dall'area di Wernicke nel lobo temporale; vedere le parole coinvolge il lobo occipitale mentre leggere le parole dipende dal lobo frontale e parietale, sempre di sinistra.

Altre aree della corteccia temporale intervengono nelle capacità linguistiche: ad esempio, riconoscere visivamente alcuni stimoli visivi e nominarli dipende da memorie linguistiche depositate in parti specifiche, come indica la figura qui sotto:

L'esercizio di una facoltà implica spesso la maggiore espansione dell'area della corteccia da cui essa dipende. Come abbiamo appena visto, ascoltare le parole dipende dal lobo temporale sinistro. La corteccia uditiva (temporale) dell'emisfero sinistro è infatti più espansa rispetto a quella omologa dell'emisfero destro. La maggiore espansione riguarda sia la corteccia primaria (dove pervengono tutti i suoni) che quella secondaria (dove vengono decodificate alcune caratteristiche sonore). Nella parte superiore della figura qui sotto (B) si vede, dal basso, la corteccia uditiva primaria sinistra (in rosso) e quella secondaria sinistra (in blu): soprattutto l'area secondaria è più voluminosa a sinistra che a destra (in verde). Nella parte inferiore della stessa figura (C) si vede la corteccia temporale di un musicista esperto (in alto) e di una persona normale (in basso): notate le maggiori dimensioni del lobo temporale del musicista, sia che si guardino gli emisferi dall'alto che di lato.

Anche i calcoli matematici hanno luogo nell'emisfero sinistro. In questa immagine tratta da una ricerca di Butterworth, è possibile osservare in A le aree dell'emisfero sinistro che si attivano quando vengono effettuati calcoli precisi o approssimativi. Le valutazioni per approssimazione coinvolgono le aree parietali del cervello (che controllano movimenti delle dita utilizzati dai bambini per fare i primi calcoli o l'uso del pallottoliere), i calcoli esatti coinvolgono invece le aree frontali dell'emisfero sinistro implicate anche nel linguaggio. In sostanza, l’intelligenza matematica si basa su due “moduli” diversi, uno concreto, l’altro astratto, così come si verifica per l’intelligenza musicale.

Le differenze tra i due emisferi riguardano anche altre attività cognitive, ad esempio la memoria: ad esempio, le memorie procedurali (allacciarsi le scarpe, andare in bicicletta), quelle semantiche (basate su significati linguistici) o quelle legate a situazioni (autobiografiche) coinvolgono soprattutto l'emisfero sinistro, quelle visive, spazio-temporali, spaziali ed emotive, l'emisfero destro.

I due emisferi si comportano in modo diverso rispetto ai messaggi visivi. Ogni campo visivo è suddiviso in due metà, destra e sinistra, e si connette con l’area visiva dell’emisfero opposto in modo tale che ciò che è a destra nel campo visivo viene letto dall’emisfero sinistro e viceversa. Nella figura qui sotto si vede come il lato sinistro di ogni occhio (che percepisce ciò che è alla sua destra -la metà rossa della barra che indica il campo visivo) invii il suo messaggio solo all'emisfero sinistro (le fibre visive che provengono dal lato sinistro delle retine dei due occhi sono state sottolineate in rosso per farvele notare più facilmente). I messaggi visivi finiscono nella corteccia occipitale dove sono le aree visive (C e D, aree in rosso indicate con V1 e V2), I due emisferi si scambiano poi le informazioni attraverso le fibre del corpo calloso che uniscono tra di loro le due metà del cervello: così, in condizioni normali, il cervello “fonde” tra di loro i due campi visivi ricostruendo la pienezza dell’immagine.

Ognuno dei due emisferi percepisce una parte del campo visivo, prima che le due parti o "emicampi" vengano fusi tra di loro in un'immagine globale. Se si mostra la figura qui sotto per un tempo brevissimo, ogni emisfero percepisce quella parte del messaggio che è più portato a decodificare con le sue competenze: se perciò si chiede a una persona di descrivere verbalmente l'immagine qui sotto la descriverà come un'immagine maschile in quanto è stata percepita dall'emisfero sinistro (vedi sopra) che è specializzato nel linguaggio. Se invece si chiede a una persona di riconoscere visivamente tra vari volti quello che ha visto, riconoscerà l'immagine femminile in quanto è stata percepita dall'emisfero destro, specializzato nel riconoscimento dei volti umani.

I due emisferi comunicano tra di loro attraverso il corpo calloso, l'area indicata qui sotto in "grigio tratteggiato" tra i due emisferi. Se il corpo calloso viene sezionato, si ha un "cervello diviso" in cui ognuno dei due emisferi percepisce e descrive una parte di realtà. Ad esempio, poiché le fibre nervose che conducono le informazioni tattili si incrociano al di sotto del corpo calloso, in modo che la metà destra del corpo informi l’emisfero sinistro e viceversa, nel caso di cervello diviso ogni emisfero riceve le informazioni tattili dalla metà opposta del corpo ma ignora cosa avvenga dalla sua propria parte, in quanto l’emisfero sinistro non invia informazioni al destro e quest’ultimo al sinistro.

Se nella figura qui sotto fissiamo la linea tratteggiata che divide in due parti la parola LUIGINA, le lettere LUI vengono viste dalla parte destra della retina e percepite dall’emisfero destro, le lettere GINA vengono invece viste dalla parte sinistra della retina e percepite dall’emisfero sinistro. Tuttavia, siccome i nostri due emisferi sono uniti dal copro calloso e comunicano tra di loro, le due mezze immagini vengono fuse tra di loro cosicché possiamo leggere la parola LUIGINA. Questo, però, non avviene in una persona col cervello diviso: se le si chiede cosa ha letto, dirà di aver letto GINA in quanto queste lettere pervengono all’emisfero sinistro, sede del linguaggio e in grado di riferire ciò che ha detto. La parte LUI del messaggio non viene invece espressa dall’emisfero destro in quanto esso non è in grado di parlare. Ciò non significa, però, che l’emisfero destro non si renda conto di ciò che ha percepito in quanto la persona col cervello diviso selezionerà l’immagine di un uomo (Lui) tra una serie di fotografie se le si chiede di indicare visivamente ciò che ha visto (l’emisfero destro non è in grado di parlare, di leggere e scrivere ma può identificare immagini).