Alcune sinapsi avvengono attraverso una trasmissione elettrica, altre a trasmissione chimica. Anche la trasmissione chimica si realizza grazie all’impulso elettrico mediante il rilascio di neurotrasmettitori, che a loro volta agiscono sui recettori specifici collocati sulle membrane postsinaptiche. I meccanismi elementari della comunicazione nervosa umani sono identici a quelli degli animali. Le differenze emergerebbero rispetto alla capacità di rappresentarsi il mondo. Il cervello umano, a differenza di quello animale, avrebbe la capacità di simulare il mondo esterno, effettuando calcoli sui vari oggetti mentali, combinandoli tra di loro, mettendoli a confronti, facendo ipotesi e creando nuovi concetti.
Gli oggetti mentali sono configurazioni fisiche, espressioni dell’attività di un insieme di neuroni che si assemblano come un grafo, ovvero come un insieme di nodi uniti da linee che cooperano, costruendo di fatto il grafo di un oggetto mentale, un insieme di neuroni che si protrae con una certa autonomia a partire da un certo numero di proprietà distintive.
Changeux parla di vere e proprie assemblee «composte di neuroni oscillatori a forte attività spontanea»[i] in grado di ricombinarsi tra loro. Proprio questa capacità ricombinatoria spiegherebbe la possibilità di creare nuovi concetti. La combinatoria degli oggetti mentali diventa combinazione di virtualità, di oggetti simulati, simboli che emergono alla coscienza.
Anche se «l’uomo nasce con un cervello il cui numero di neuroni successivamente non farà che diminuire»[ii], la massa cerebrale continua a crescere: crescono gli assoni, i dendriti, aumentano le formazioni delle sinapsi, lo sviluppo della guaina di mielina intorno agli assoni.
Sicuramente questa crescita è regolata da una certa quota di determinismo genetico, ma, rispetto alla formazione delle sinapsi, non è possibile non immaginare un altro meccanismo sottostante, non più genetico ma epigenetico che agisce non più a livello cellulare ma a livello delle connessioni neurali. Changeux spiega questa variabilità individuale che scompagina il determinismo genetico con l’ipotesi delle fasi alterne di ridondanza e di regressione sinaptica. La ridondanza delle connessioni comporta un aumento di sinapsi, una sovrabbondanza temporanea dopo la quale, in un secondo momento, interverranno fenomeni regressivi. Cioè, alcuni neuroni muoiono. Il periodo di proliferazione sinaptica, che continua anche dopo molto tempo dalla nascita, consente una marcatura continua del tessuto cerebrale da parte della cultura che caratterizza l’ambiente di vita dell’individuo.[iii]
Tale impronta si realizza in modo progressivo, non tutto in una sola volta. Le sinapsi per ogni neurone si diffondono e si rafforzano in fasi che si susseguono.
Sono ondate di sinapsi che dopo un certo numero si stabilizzano. L’ambiente inscrive nel sistema cerebrale una certa stabilizzazione selettiva, effetto di un accrescimento continuo.
L’interazione con l’ambiente esterno incide sui neuroni e le connessioni preesistenti e l’epigenesi favorisce una certa selezione rispetto alle combinazioni delle sinapsi preformate.
L’apprendimento consiste nella stabilizzazione di alcune concatenazione sinaptiche predeterminate e nell’eliminazione di altre.
L’epigenesi, in quanto crescente differenziazione e specializzazione cerebrale, che attraverso l’interazione con l’ambiente, dà luogo all’emergere di sistemi sempre più complessi, rende il cervello aperto agli effetti dell’ambiente circostante, effetti che modificano le tendenze genetiche.[iv]
Il cervello umano si differenzia per il suo elevatissimo livello di plasmabilità, effetto della sua tendenza ad essere aperto all’ambiente.
Questa naturale plasmabilità è garantita da una serie di periodi di ridondanza sinaptica (creazione di una fitta rete di connessioni tra neuroni che risulta essere eccessiva, ridondante appunto), combinata ad una potatura delle sinapsi in sovrabbondanza a partire dall’ambiente di vita e culturale che struttura le funzioni cerebrali.
L’incidenza culturale configura un insieme di neuroni che fungono da percorsi preferenziali rispetto alla trasmissione di impulsi.
L’ambiente di vita e la cultura di provenienza facilita la formazione di certi “schemi” emozionali, di pensiero e di comportamento.
La plasticità, come caratteristica preminente del funzionamento cerebrale, sembra preservarsi vita natural durante e dunque gli insiemi neurali sono soggetti a continue ricombinazioni.
Ridondanza e stabilizzazione selettiva delle sinapsi sembrano
rappresentare per Changeux, l’asse portante del funzionamento cerebrale umano.
La stabilizzazione sinaptica è preceduta sempre da un
quadro di instabilità strutturale causata dal eccessivo quantitativo di
informazioni derivanti dal mondo che prima di essere canalizzate richiedono un
periodo di assorbimento che si connota in termini di instabilità strutturale.
[i] Changeux J.-P., L’Uomo neuronale, Feltrinelli, Milano 1983, p.199.
[ii] Ivi, p. 232.
[iii] Cfr. Ivi, p. 281.
[iv] «La successione delle tappe di crescita sinaptica e di stabilizzazione selettiva, il concatenamento dei “periodi critici” propri di ciascuna di esse, creano un intrico sempre più stretto tra la messa in opera della complessità anatomica del cervello dell’uomo e il suo ambiente. Le impronte di quest’ultimo si concatenano e si sovrappongono le une alle altre. Anche se esse non agiscono che su un piccolo numero di neuroni, la loro stratificazione, associata al mantenimento di una comunicazione in ciascuno di questi strati, segue in profondità lo sviluppo del cervello dell’uomo». Ivi, p 310.