Split Brain ( Cervelli Divisi)

Nei primi mesi dopo l’intervento, fare la spesa era una cosa da perdere le staffe. In piedi davanti al bancone del supermercato, Vicki vedeva un articolo sullo scaffale e sapeva di volerlo mettere nel carrello – ma non ci riusciva. «Allungavo la destra verso la cosa che volevo, ma poi arrivava la sinistra e diventava una specie di bisticcio», racconta. «Parevano due magneti che si respingono.» Fare la spesa settimanale significava due e anche tre ore di sofferenza. Anche vestirsi era una sfida: non riusciva a tenere insieme quello che voleva mettersi e quello che facevano le sue mani. A volte finiva per trovarsi addosso tre completi diversi. «Mi toccava buttare tutto sul letto, fare un gran respiro e ricominciare da capo.»

Per un aspetto essenziale, però Vicki stava meglio di prima dell’intervento. Non aveva più attacchi epilettici, che prima erano così forti da renderle la vita quasi insopportabile. Una volta si era accasciata sul piano di un vecchio forno, e le bruciature le avevano lasciato profonde cicatrici sulla schiena. 

Quando, nel 1978, il suo neurologo le parlò di un intervento di neurochirurgia, radicale ma pieno di rischi, che avrebbe potuto esserle d’aiuto, ebbe pochissime esitazioni. Se le cose avessero dovuto volgere al peggio, sapeva che di sua figlia piccola si sarebbero presi cura i suoi genitori. «Però ovviamente ero preoccupata», dice. «Quando ti fai dividere il cervello in due, non è che poi si rimette insieme.»

Il tessuto calloso del cervello sano (bianco brillante nell’immagine in alto) si ritrae dopo la callosotomia, lasciando solo il ventricolo (nero)

Nel giugno del 1979, in un’operazione durata quasi 10 ore, i medici crearono una sorta di «tagliafuoco», come si fa contro gli incendi, per contenere gli attacchi di Vicki, tagliando il suo corpo calloso, il fascio di fibre neurali che collega i due lati del cervello. 

Questo drastico intervento, chiamato callosotomia, stacca i collegamenti tra i due lati della neocorteccia, la sede del linguaggio, del pensiero cosciente e del controllo dei movimenti. Le difficoltà di Vicki nel supermercato erano dovute a un cervello che si comportava, per certi aspetti, come se in esso ci fossero due menti separate.

Dopo circa un anno, le difficoltà di Vicki diminuirono. Per la maggior parte, era tornata se stessa: affettava verdure, si allacciava le scarpe, giocava a carte, faceva addirittura sci d’acqua. Quel che Vicki però non poteva sapere era che l’intervento che aveva subito avrebbe fatto di lei un’involontaria superstar delle neuroscienze. La donna fa parte infatti di un gruppo di meno di una dozzina di pazienti split brain, dal «cervello diviso», il cui cervello e il cui comportamento sono stati oggetto di innumerevoli ore di esperimenti, centinaia di lavori scientifici, e citazioni in praticamente tutti i testi di psicologia della scorsa generazione. Adesso però i loro ranghi si stanno assottigliando.

Una coppia di macchine separate

Grazie allo studio di questo gruppo, gli scienziati ora sanno che il cervello sano può somigliare a una coppia di macchine nettamente diverse, cablate fra loro e costantemente impegnate a scambiarsi torrenti di dati. Ma una volta tagliato il cavo primario, l’informazione – parole, oggetti, immagini – presentata a un emisfero viene ignorata dall’altro. Michael Gazzaniga, studioso dei processi cognitivi all’Università della California a Santa Barbara, e «grande vecchio» della moderna ricerca sui cervelli divisi, dice che, anche dopo mezzo secolo di lavoro con questi pazienti, ancora prova un brivido quando osserva gli effetti dell’interruzione del collegamento. «Ti trovi con un paziente dal cervello diviso che fa una delle solite cose – gli fai vedere un’immagine e lui non sa dire di che si tratta. Però riesce a pescare proprio quell’oggetto da una sacca piena di cose», dice Gazzaniga. «Il cuore ti balza in gola!»

Il lavoro con questi pazienti ha evidenziato le differenze tra i due emisferi, rivelando per esempio che in genere l’emisfero sinistro ha il ruolo guida per l’elaborazione della parola e del linguaggio, mentre quello destro è specializzato nel trattamento dello spazio e nel riconoscimento dei visi. «Questo lavoro ci ha fatto vedere che tutti e due gli emisferi sono assai competenti nella maggior parte delle cose, ma ci presentano due istantanee assai diverse del mondo», dice Richard Ivry, direttore dell’Institute of Cognitive and Brain Sciences dell’Università della California a Berkeley. 

Oggi i pazienti split-brain sono sempre meno;qualcuno è morto, uno ha avuto un colpo apoplettico, e in generale l’età li ha resi meno capaci di sopportare lunghe e impegnative sessioni di osservazione e concentrazione. L’intervento, già molto raro, è stato soppiantato da farmaci e procedure chirurgiche meno drastiche. Nel frattempo, le tecnologie di visualizzazione dell’attività cerebrale sono divenute il modo più usato per osservare le funzioni cerebrali, dato che gli scienziati posson semplicemente osservare quali aree sono attive durante l’esecuzione di un compito

Anomia e alessia dell'emicampo sinistro

Per Miller, Ivry e Gazzaniga, però, i pazienti dal cervello diviso in due restano una risorsa inestimabile. Le tecniche di visualizzazione possono confermare, per esempio, che il lato sinistro del cervello è più attivo di quello destro nell’elaborazione del linguaggio. Ma questo trova un’illustrazione plastica nei pazienti split brain, che possono non essere in grado di leggere ad alta voce una parola come «padella» quando la si presenta all’emisfero destro, ma sono in grado di indicarne esattamente il disegno. «Questo ci da il senso di una capacità di lettura dell’emisfero destro, che però non può accedere al sistema motorio per produrre il parlato», dice Ivry. «La visualizzazione dell’attività cerebrale è utilissima per dirci dove succede una cosa», aggiunge, «ma il lavoro con i pazienti può dirci come succede».

Ciò è sorprendente ma andiamo ad analizzare meglio la questione. Premettiamo che molte delle manifestazioni che generano tanto stupore avvengono solo in condizioni di laboratorio nel quale ad esempio la canalizzazione dell'informazione visiva a un solo emisfero viene ottenuta presentando stimoli di breve durata ,presentati nell'uno e nell'altro emicampo(presentazione tachistoscopica lateralizzata)mentre i sintomi della disconnessione non si verificano nella vita di tutti i giorni,in cui i movimenti di esplorazione degli occhi e delle mani sfuggono al limite della presentazione lateralizzata.

Si constata che i pazienti che hanno subito la resezione del corpo calloso non sono in grado di denominare oggetti o leggere parole presentate tachistoscopicamente nella metà sinistra del loro campo visivo! Si parla di anomia e alessia dell'emicampo sinistro,per cui pazienti rilevano la presenza di stimoli proiettati nella metà sinistra del campo visivo, ma dichiarano di non averli riconosciuti o danno risposte inappropriate.

Ma cerchiamo di capire in parole povere perché avviene questa cosa:se lo stimolo viene presentato a sinistra dello schermo ossia nel campo visivo sinistro l'informazione raggiungerà l'emisfero destro che però sappiamo essere non deputato alla funzione linguistica;quindi l'emisfero sinistro non potrà ottenere l'informazione relativa allo stimolo e risponderà in modo coerente con la sua conoscenza dicendo di non aver visto nulla!

Gazzaniga intervenendo al convegno annuale della Society of Neurological Surgeons, a Portland, Oregon, ha mostrato spezzoni sgranati di un esperimento condotto nel 1976 con il paziente P.S., che al tempo aveva appena 13 o 14 anni. Gli scienziati volevano vedere come rispondeva alle parole scritte presentate solo al suo emisfero destro.

Nel video viene chiesto al ragazzo qual è la sua ragazza preferita, ma la parola «ragazza» si accende brevemente solo per il suo emisfero destro. Come previsto, il ragazzo non riesce a rispondere verbalmente. Si stringe nelle spalle e scuote la testa, indicando che non vede alcuna parola. Ma poi fa una risatina. È una di quelle risatine con cui le persone si tradiscono, la colonna sonora di quando ci si fa rossi in viso. Il suo emisfero destro il messaggio lo ha visto, ma quello verbale, il sinistro, ne rimane inconsapevole. 

Poi, con la mano sinistra, lentamente, il ragazzo sceglie tre tessere dello Scarabeo dall’assortimento davanti a lui. E le allinea a formare L-I-Z; il nome, siamo certi di non sbagliare, della più carina della classe. «Questo ci ha detto che riusciva a comprendere il linguaggio verbale con l’emisfero destro», mi ha detto in seguito Gazzaniga. «È stato uno dei primi casi che confermavano che la capacità di linguaggio può anche essere bilaterale – era in grado di rispondere a delle domande mediante il linguaggio con tutti e due i lati.»

Le implicazioni di queste prime osservazioni, dice Miller, sono state «enormi». Mostravano infatti che «l’emisfero destro sta vivendo la sua propria esperienza dell’aspetto del mondo, che non può più esprimere se non attraverso i gesti e il controllo della mano sinistra». Qualche anno dopo i ricercatori scoprirono che anche Vicki aveva delle capacità verbali nell'emisfero destro. La callosotomia totale staccava sempre i collegamenti, ma agiva anche in modi assai diversi da una persona all’altra. Potete osservare questo clamoroso effetto della disconnessione qui in questo video

https://www.youtube.com/watch?v=ZMLzP1VCANo

Anomia tattile e facce chimeriche

Ma le sorprese non finiscono qua,parimenti tali pazienti non sanno denominare oggetti che gli si chieda di palpare con la mano sinistra senza vederli( Anomia Tattile).L'incapacità di denominazione non implica il mancato riconoscimento.

Questo non significa che l'emisfero destro sia escluso dai processi di coscienza:esso possiede una conoscenza propria degli stimoli che gli vengono presentati;addirittura la separazione degli emisferi cerebrali mette in evidenza abilità specifiche dell'emisfero destro che sono soprattutto visuospaziali .

Un tipico caso di tali abilità riguarda il riconoscimento delle facce;se vengono presentate facce chimeriche,formate da due metà di volti diversi,il paziente non si rende conto della discordanza tra i due lati,ma se,successivamente,gli si chiede di indicare tra figure intere quale faccia abbia visto,sceglierà quella che corrisponde alla metà faccia che era stata presentata nella metà sinistra del suo campo visivo,e quindi all'emisfero destro.

Integrità o divisione dell'Io?

Un problema rilevante che pongono tali pazienti è quello dell'integrità o divisione dell'io; Si può dire che i pazienti che hanno subito una sezione del corpo calloso dimostrano una generale unitarietà e coerenza di comportamento.Gazzaniga ha sviluppato la teoria dell'interprete per spiegare come mai le persone – compresi i pazienti split brain – hanno un senso unitario del sé e della vita mentale. 

L’ha elaborata a partire da compiti in cui si chiedeva a un paziente dal cervello diviso di spiegare a parole, il che richiede l’emisfero sinistro, un’azione che era stata richiesta ed eseguita unicamente da quello destro. «L’emisfero sinistro inventava una risposta a posteriori che fosse adatta alla situazione.» In uno dei suoi esempi preferiti, accendeva brevemente la parola «sorriso» per l’emisfero destro di un paziente, e la parola «faccia» per il sinistro, per poi chiedere al paziente di disegnare ciò che aveva visto. «La sua mano destra disegnò una faccia sorridente», ricorda Gazzaniga. «“Perché l’hai fatta così?” ho chiesto. E lui: “Cosa vuole, una faccia triste? A chi piacciono le facce tristi?”» L’interprete del cervello sinistro, dice Gazzaniga, è quello che tutti usano per cercare di spiegarsi ciò che accade, filtrare l’assalto delle informazioni in entrata e costruire narrazioni che aiutano a dar senso al mondo.

Miller e Gazzaniga hanno anche cominciato a indagare il ruolo dell’emisfero destro nel ragionamento morale. Si tratta di una di quelle funzioni di alto livello di cui l’emisfero sinistro era considerato il monarca assoluto. 

Negli ultimi anni, però, le indagini di visualizzazione dell’attività cerebrale hanno mostrato che l’emisfero destro è profondamente coinvolto nel trattamento delle emozioni, intenzioni e credenze degli altri, cioè in quella che molti scienziati hanno preso a chiamare «teoria della mente». Per Miller, questo campo di ricerca illustra perfettamente il valore degli studi sui cervelli divisi, perché gli strumenti di visualizzazione, da soli, non arrivano a darci le risposte.

In un lavoro iniziato nel 2009, i ricercatori hanno presentato a due pazienti dal cervello diviso una serie di storie, in ciascuna delle quali si parlava di danni provocati accidentalmente o intenzionalmente.

 L’obiettivo era capire se, secondo quei pazienti, una persona che intende avvelenare il suo capo, ma non ci riesce perché scambia lo zucchero per veleno per topi, è o no allo stesso livello morale di uno che uccide accidentalmente il suo capo avendo scambiato il veleno per topi per topo. (La maggior parte della gente conclude che il primo è moralmente più reprensibile.)

 I ricercatori leggevano le storie ad alta voce, il che vuol dire che a riceverle era l’emisfero sinistro, e chiedevano risposte verbali, in modo che fosse ancora l’emisfero sinistro, guidato dal meccanismo interprete, a elaborare ed esprimere la risposta. 

Riuscivano i pazienti split brain a dare il convenzionale giudizio morale usando solo questo lato del cervello? No. Secondo il loro ragionamento, i due scenari erano moralmente equivalenti.

 Il risultato fa pensare che per questo tipo di ragionamenti siano necessari tutti e due i lati della corteccia.

Sindrome della mano aliena o anarchica

In ultimo vogliamo esporvi un'altra bizzarria che può capitare alle persone che hanno subito la sezione del corpo calloso,si tratta di una conseguenza dell'indipedenza dei due emisferi:

la sindrome della mano aliena. 

Chi ne è affetto ha una mano (in genere quella non dominante) che si muove indipendentemente dalla sua volontà, in modo autonomo, come se avesse una volontà propria. 

I pazienti descrivono la mano come appartente a un'altra persona, e alcuni le attribuiscono un nome.

La sindrome della mano aliena si differenzia da altri tipi di movimenti involontari perché le azioni della mano colpita non sono casuali bensì orientate a uno scopo preciso (però ignoto al proprietario della mano stessa). 

La mano aliena può ad esempio toccare o afferrare oggetti, cercare di picchiare o strangolare il paziente, riempirgli la bocca di cibo, interferire con le azioni dell’altra mano o cercare di danneggiarla in qualche modo. I pazienti non hanno controllo sulla mano aliena oppure riescono a influenzarne i movimenti con grande sforzo.
Non si conosce una cura per questa condizione, ma sembra che si riesca a gestirla dando alla mano aliena qualcosa da fare per tenerla occupata, come tenere un oggetto, ad esempio un bastone quando si cammina. 

Qualcuno indossa un guanto da forno per limitarne i movimenti. Il disturbo può verificarsi anche dopo altri tipi di interventi neurochirurgici, ictus cerebrali, infezioni, aneurismi, tumori o come conseguenza di malattie neurodegenerative come la malattia di Alzheimer e la malattia di Creutzfeldt-Jakob.

Questa sindrome è stata identificata per la prima volta nel 1909 e da allora sono stati registrati circa 40-50 casi. 

Poiché ciascuna metà del cervello è responsabile del controllo del rispettivo lato opposto del corpo, la mano sinistra sarà in questo caso, sotto il controllo del solo emisfero dominante del cervello (destro).

Tuttavia, l'emisfero sinistro è responsabile dello scambio di informazioni (attraverso il corpo calloso) con l'emisfero destro, generalmente di processi di pensieri logici e analitici e per il controllo di movimenti motori complessi, oltre a controllare la metà controlaterale del corpo (destro); funzioni che verranno quindi a mancare nella mano sinistra alterata.