Non solo un guerriero, come il cervelletto regola il movimento umano

Il cervelletto, situato nella parte inferiore posteriore del cervello, è spesso "sottovalutato", tanto che quando diciamo che qualcuno ha un cervelletto ben sviluppato, sembra voler dire che si tratta di un militare. Il cervelletto è davvero responsabile del controllo dei movimenti del corpo e dello svolgimento di un lavoro puramente "fisico"? Non è così.

Il cervelletto rappresenta solo il 10% del volume totale dell'encefalo, ma contiene più di 69 miliardi di neuroni, mentre il cervello ne contiene solo 16 miliardi. Il cervelletto ha più neuroni del cervello perché contiene circa 50 miliardi di cellule granulari, ovvero piccoli e numerosi neuroni che servono a collegare i circuiti neurali. Il cervelletto contiene così tante cellule granulari, il che dimostra che i suoi circuiti neurali sono molto complessi. Presenta ricche connessioni afferenti ed efferenti con il cervello, il tronco encefalico e il midollo spinale ed è coinvolto nella cognizione del linguaggio, nella percezione del tempo, nella regolazione delle emozioni, nell'elaborazione dei segnali audiovisivi, ecc. Ciò in cui eccelle è la regolazione del movimento.

A seconda della sua funzione, il cervelletto si divide in cervelletto vestibolare, cervelletto spinale e cervelletto corticale, che sono rispettivamente responsabili del mantenimento dell'equilibrio, della regolazione della tensione muscolare e del coordinamento dei movimenti volontari. L'organo vestibolare nell'orecchio interno è il recettore dell'equilibrio più importante. Ci dice dove si trova la testa, dove si trova il corpo o in quale stato di movimento si trova. Questi segnali vengono trasmessi al nucleo vestibolare e al cervelletto vestibolare, che poi inviano comandi motori per cambiare postura e impedire al corpo di cadere. Se questo percorso viene danneggiato, le persone barcolleranno da una parte all'altra e cammineranno in modo instabile come ubriachi.

La tensione muscolare significa che anche quando il corpo umano è in uno stato rilassato, i muscoli mantengono comunque un certo grado di tensione e contrazione, altrimenti diventano deboli. Il tono muscolare è mantenuto principalmente dai riflessi spinali. I segnali di tensione muscolare vengono immessi nel midollo spinale e poi trasmessi attraverso i nervi motori, provocando l'aumento o la diminuzione della tensione muscolare. Spesso i medici usano un martello a percussione per colpire il legamento e verificare se la funzionalità del midollo spinale è buona e se il percorso riflesso è libero. Il cervelletto spinale scambia informazioni con il midollo spinale, guidando quest'ultimo a regolare meglio la tensione muscolare, rendendo la postura più coordinata e i movimenti più agili. Se il tono muscolare è troppo alto, la persona si comporterà in modo rigido, come uno zombie; Se il tono muscolare è troppo basso, la persona diventerà debole e quasi paralizzata.

La cosa più impressionante è la programmazione cortico-cerebellare dei movimenti volontari. I movimenti volontari sono movimenti che vengono eseguiti "a volontà". Ad esempio, quando voglio prendere una tazza o digitare sulla tastiera, tutte queste azioni sono controllate dal mio cervello. Al contrario, ci sono movimenti riflessi che non sono controllati dalla coscienza e movimenti ritmici che sono controllati in una certa misura dalla coscienza, come la respirazione.

Quando vengono eseguiti per la prima volta, i movimenti volontari possono sembrare spesso goffi. Pensa alla prima volta che hai imparato a camminare, ad andare in bicicletta, a ballare... è stato tutto imbarazzante. Questi nuovi movimenti richiedono che il cervello impartisca continuamente comandi di movimento. Spesso i muscoli deviano durante l'esecuzione dei comandi di movimento. La vista, la propriocezione, ecc. trasmettono le informazioni di deviazione al cervello, il quale a sua volta riadatta i comandi di movimento. Muoversi e adattarsi allo stesso tempo sembra poco coordinato, incoerente e sgraziato. Tuttavia, con la pratica ripetuta, si forma gradualmente un programma motorio completo, che viene immagazzinato nella corteccia e nel cervelletto. La prossima volta che esegui la stessa azione, puoi recuperare direttamente il programma motorio dalla corteccia e dal cervelletto. Insegna a ciascun muscolo a contrarsi in un ordine diverso e con intensità diverse, in modo che i movimenti fluiscano in modo naturale e risultino perfetti. I migliori artisti marziali o ballerini sono tutti in grado di controllare il proprio corpo con facilità, come se fossero in uno stato di perfezione. Se torniamo indietro di decine di migliaia di anni, i nostri antenati cacciatori e raccoglitori erano anche l'orgoglio della giungla e possedevano il fisico degli atleti olimpici. Purtroppo, le capacità atletiche delle persone moderne si sono deteriorate sotto l'influenza della rivoluzione industriale e della rivoluzione informatica. Questo è un aspetto che merita attenzione.

Abbiamo un cervelletto sano? È possibile verificarlo con un semplice "test dito-naso". Chiudi gli occhi, posiziona l'indice a circa 0,5 metri dal viso e muovilo verso la punta del naso finché non lo tocca. Se riesci a completare questa azione in modo rapido e coordinato, significa che il tuo equilibrio, la tensione muscolare e i movimenti volontari sono normali. Se non riesci a raggiungere la punta del naso o se i tuoi movimenti sono lenti o tremanti quando ti avvicini alla punta del naso, è probabile che ci sia un problema al cervelletto oppure potrebbe esserci un problema agli organi vestibolari o alla propriocezione.

Il nostro Paese ha scoperto il nono caso al mondo di assenza congenita del cervelletto. Si trattava di una donna di 24 anni che presentava vomito e vertigini. La TAC ha rivelato che una parte del cervelletto era vuota e sostituita dal liquido cerebrospinale. Questa donna ha iniziato a parlare all'età di 6 anni e a camminare all'età di 7 anni. Le sue capacità di parlare e camminare sono inferiori a quelle delle persone normali, ma riesce a vivere una vita relativamente normale. È sposata e ha una figlia. Essere in grado di sopravvivere senza il cervelletto sembra suggerire che il cervelletto non sia importante, ma per questi pazienti speciali, a causa della plasticità dello sviluppo cerebrale, la funzione cerebellare è in gran parte sostituita da altre regioni cerebrali. Se una persona normale perde il cervelletto, la sua capacità di muoversi, parlare e mangiare sarà notevolmente limitata e persino vivere diventerà difficile.

Il cervelletto non è semplice e i suoi movimenti sono misteriosi, ma noi che viviamo nella felicità non ne siamo consapevoli. Possiamo camminare liberamente grazie a un cervelletto sano.

(L'autore è professore associato presso la Central China Normal University e membro della Chinese Society for Neuroscience)