Cervello motorio
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Cervello motorio

Organizzazione delle aree corticali del cervello. La suddivisione di Woolsey e Penfield tra area motoria primaria e area premotoria. la corteccia premotoria nella scimmia e il lobo parietale

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Cervello motorio

Nella seconda metà del diciannovesimo secolo, regnava la convinzione che le azioni eseguite dagli altri venissero riconosciute, percepite dal nostro cervello come qualsiasi altro stimolo visivo e che le aree motorie fossero regioni coinvolte esclusivamente nella pianificazione ed esecuzione dei comandi motori.

In quest'ottica, il neurologo inglese John Hughlings Jackson diede una propria interpretazione riguardo la struttura e il funzionamento del sistema nervoso centrale, individuando un'organizzazione gerarchica, in cui alcune aree corticali, dette aree associative, erano in grado di collegare l'ingresso sensoriale all'uscita motoria (Jackson et al., 1973). Secondo questa idea, per poter comprendere un'azione occorre prima di tutto un'analisi visiva delle diverse componenti, le quali andranno poi ad assemblarsi per costituire un'immagine riconoscibile.

Un secolo più tardi, proliferarono gli studi citoarchitettonici e di microstimolazione riguardanti l'organizzazione delle aree corticali del cervello, tra questi spiccarono i lavori di Woolsey (1952) e Penfield (1951) che, negli anni Cinquanta, proposero una suddivisione in due parti della corteccia motoria di scimmia. Questo schema risultava perfettamente coerente con l'idea che sensazione, percezione e azione dovessero occupare aree corticali diverse e che il flusso di informazioni seguisse un'elaborazione seriale, in cui esse prima di accedere allo stadio successivo, dovessero essere completamente elaborate dallo stadio precedente: da un "cervello che sa" ad un "cervello che fa".

Woolsey e Penfield hanno descritto un'area motoria primaria, posta nella parte posteriore del lobo frontale, anteriormente alla scissura di Rolando e un'area premotoria localizzata, invece, anteriormente alla corteccia motoria primaria, sulla superficie mesiale dell'emisfero (Fig.1). Queste due aree si trovano all'interno della corteccia agranulare del cervello, la regione direttamente coinvolta nel movimento volontario.

Oggi a queste aree del cervello è riconosciuto un enorme merito, poiché non hanno solo una funzione esecutiva dei comandi, ma sono coinvolte in diverse funzioni cognitive, in particolare nel processo di riconoscimento delle azioni eseguite da coloro che ci circondano e ospitano i meccanismi che ci permettono di interagire gli uni con gli altri, con il mondo e di comprendere ciò che avviene intorno a noi.

aree corticali
Fig. 1. Aree corticali. Emisfero cerebrale che evidenzia l'Area motoria primaria (area 4 di Brodmann), localizzata nella circonvoluzione frontale ascendente, davanti alla Scissura di Rolando e l'Area premotoria (area 6 di Brodmann), davanti all'Area motoria.

L'area motoria primaria (denominata area 4 secondo la classificazione di Brodmann) è l'area dalla quale è possibile indurre movimenti utilizzando la minima intensità di stimolazione elettrica.

Essa contiene neuroni che proiettano direttamente ai neuroni del midollo spinale responsabili della contrazione muscolare, perciò è sufficiente la minima intensità di stimolazione elettrica per produrre i vari movimenti dei segmenti corporei: questi movimenti sono controllati da porzioni diverse della corteccia, definendo il cosiddetto Homunculus motorio (Fig.2): rappresentazione delle diverse regioni del corpo all'interno della corteccia motoria primaria. In particolare, i movimenti degli arti inferiori sono mediati da neuroni situati in vicinanza della linea mediana, mentre quelli relativi alla parte superiore del corpo, quali mani, dita, faccia, labbra e lingua sono mediati da neuroni disposti più lateralmente.

Homunculus motorio

Le diverse componenti del corpo sono rappresentate in base al grado di innervazione e non alla massa corporea, infatti maggiore è la precisione del movimento, maggiore è la raffigurazione in corteccia, per cui, ad esempio, labbra e lingua occupano una superficie corticale più ampia di quella delle rimanenti regioni della faccia.

L'area premotoria (denominata area 6 secondo la classificazione di Brodmann), invece, non è omogenea ma è costituita da diverse aree. È responsabile della programmazione motoria e la sua stimolazione genera movimenti complessi attivando simultaneamente più masse muscolari. Un programma motorio è una rappresentazione astratta della sequenza di un'azione, indipendente dai muscoli implicati nel movimento. Effettori diversi possono condividere lo stesso programma motorio, ciò è stato dimostrato grazie a un esperimento in cui ad un soggetto è stato chiesto di scrivere la medesima frase mediante cinque modalità differenti: mano destra, mano sinistra, braccio destro, con la penna tra le labbra utilizzando, quindi, i movimenti del capo e piede destro. La cosa straordinaria è che la somiglianza della calligrafia nei vari casi è impressionante, nonostante i muscoli impiegati siano completamente diversi (Fig.3).

Nella scimmia la corteccia premotoria è divisa in due regioni: la corteccia premotoria dorsale (F7 e F2) e quella ventrale (F4 e F5), quest'ultima risulta connessa direttamente all'area motoria primaria e riceve segnali nervosi in particolare dal lobo parietale. Tali segnali veicolano informazioni sensoriali cruciali nelle trasformazioni sensori-motorie per l'esecuzione e il controllo del movimento (Gallese et al., 1994), e sono stati ritenuti alla base dei processi di costruzione della rappresentazione motoria dello spazio e del riconoscimento e comprensione dell'azione altrui (Rizzolatti e Craighero, 2004).

Il lobo parietale contiene molti neuroni con attività correlata all'esecuzione di un movimento da parte della scimmia, perciò è considerato parte del cervello motorio. È suddiviso in due settori principali: il lobo parietale inferiore e il lobo parietale superiore, coinvolti nel controllo di parti del corpo diverse poiché in rapporto con determinate aree della corteccia premotoria in modo specifico e bidirezionale.

Calligrafia
Figura 3. La frase riportata è stata scritta dalla stessa persona attraverso cinque modalità differenti: in A è stata impiegata la mano destra, in B il braccio destro (scrivendo per esempio sulla lavagna), in C la mano sinistra, in D la penna era posta tra le labbrae per scrivere sono stati necessari i movimenti del capo, mentre in E è stato usato il piede destro.