Il microchip corticale

L'ordine corticale: i moduli funzionali

Che la nostra corteccia cerebrale sia formata da moduli funzionali distinti è un'idea affermata nelle neuroscienze. Ognuno di questi moduli può essere descritto in modo piuttosto generale come una specie di cilindretto, o una carota, con l'asse verticale perpendicolare alla superficie, attraverso tutti gli strati corticali. In realtà ciò che è difficile definire è l'estensione di ciascun modulo, o addirittura se vi sia un confine laterale fra l'uno e l'altro. Percorrendo la superficie corticale, infatti, non si incontrano discontinuità istologiche come accade invece per i sei strati, ben distinguibili l'uno dall'altro, che si individuano se si immagina di penetrare in profondità nella corteccia perpendicolarmente alla superficie.

La caratteristica neuroanatomica più interessante, a supporto dell'idea di modulo, è che la connettività fra i neuroni vicini è molto più densa di quella a lungo raggio. Inoltre il tipo di neuroni e di connessioni fra i vari strati di un modulo (al solito, non ancora esattamente definito) presenta una totale ripetitività in tutte le regioni della corteccia, e segue lo stesso schema in specie diverse.

Il modello della corteccia modulare è troppo bello per non essere vero, la sua regolarità sembra testimoniare l'esistenza di un principio organizzativo molto generale.

 Un esempio di corteccia modulare: i barili nel ratto

In effetti in qualche caso fortunato è possibile individuare sperimentalmente i moduli e quindi definire esattamente questa struttura. Nella cosiddetta "corteccia a barili" del ratto, dove sono rappresentati topograficamente i baffi dell'animale, ogni modulo (che ha proprio la forma di una barile) si attiva quando viene stimolato il baffo corrispondente, mentre il barile adiacente risponde alla stimolazione di un altro baffo. Se si registra l'attività neuronale con un elettrodo che penetra nella corteccia un po' obliquamente, si possono individuare esattamente i confini tra un modulo e l'altro. Per le "colonne" della corteccia visiva si possono trovare caratteristiche analoghe nella distribuzione di attività, ma in questo caso il passaggio da un modulo a un altro avviene in modo continuo, senza un vero confine.

L'idea generale è che, anche a livelli superiori a quello della rappresentazione sensoriale primaria, ogni singolo modulo elabori un pezzettino di informazione. Attraverso le connessioni corticali a lungo raggio, poi, questa verrebbe integrata con gli altri pezzi per costituire stati mentali più complessi.