Non tutti lo sanno ma il celebre psicoanalista Sigmund Freud è stato tra i primi a intuire che fossero le strutture cerebrali a guidare il comportamento umano. Oggi sappiamo che vi è una fitta e complessa interdipendenza per la quale, il nostro sistema nervoso centrale si sviluppa sulla base del suo ambiente di riferimento.
Quando parliamo di “ambiente di riferimento” non indichiamo esclusivamente un ambiente fisico, l’ambiente d’elezione in cui si sviluppa l’uomo (e il suo cervello) è un ambiente sociale, psicologico. L’ambiente modella il cervello e il cervello guida l’uomo nel suo ambiente.
Prima ancora dell’intuizione di S. Freud, a testimoniare l’impatto delle strutture cerebrali nel guidare il comportamento umano è stata la sfortunata disavventura di Phineas Gage. Per certi versi, Phineas Gage può essere definito «il paziente zero» delle neuroscienze cognitive.
Il bizzarro incidente di Phineas Cage
Era il 13 settembre del 1848 quando Phineas Gage, caposquadra di un cantiere ferroviario del New England (USA), mentre era intento a posare nuovi binari per la linea del Vermont, divenne vittima di un bizzarro incidente. Per livellare il terreno e tracciare il sentiero per la posa dei binari, Phineas Cage aveva organizzato un’esplosione guidata, andata male. All’epoca, per predisporre l’esplosivo s’impiegava un «ferro da pressatura», un corpo metallico acuminato lungo 109 cm e spesso 3 cm.
L’esplosione lanciò il ferro da pressatura dritto sul volto di Phineas Cage, il risultato fu quello presente nella foto in alto. Il ferro si era comportato come un proiettile gigante di 6 kg e schizzando a velocità elevata, aveva perforato la scatola cranica di Phineas Cage da parte a parte, attraversando completamente il cervello del giovane di 25 anni. Dopo l’incidente, Phineas Cage riuscì persino a rimettersi in piedi; era capace di parlare e, con l’aiuto dei suoi uomini, anche di camminare.
Quel giorno non solo Phineas Cage era sopravvissuto a un disastroso incidente, era inoltre divenuto il «paziente zero» entrando negli annali della letteratura medica. Perché abbiamo soprannominato Phineas Cage «paziente zero delle neuroscienze cognitive»? Per le modificazioni comportamentali osservate a seguito di quell’assurdo incidente.
Fino a quel giorno, Phineas Cage era descritto come un uomo ben adattato: socievole, intelligente, inserito nella società in modo funzionale, responsabile, benvoluto da tutti e capace di lavoro di squadra. I segni di un profondo cambiamento comportamentale erano evidenti fin dalla convalescenza. Da un punto di vista fisico e funzionale, P. Cage aveva affrontato un recupero totale, l’unica conseguenza di quell’incidente fu un danno al muscolo elevatore dell’occhio sinistro, con un parziale abbassamento della palpebra superiore dell’occhio. Un danno trascurabile se confrontato ai significativi cambiamenti comportamentali a cui l’uomo andò in contro.
Phineas Cage si trasformò radicalmente, da uomo razionale e ben inserito, diventò irriverente, disinibito e capriccioso. Smise di uniformarsi alle convezioni sociali, iniziò ad offendere chiunque e perse completamente ogni senso di responsabilità e freno inibitore.
Il trauma cranico legato all’incidente aveva causato dei danni ai lobi frontali: questi danni non si manifestavano con disfunzioni fisiche, come premesso, P. Cage sapeva camminare, parlare, vedere, era perfettamente autosufficiente; queste lesioni vedevano manifestazioni squisitamente comportamentali.
I risvolti comportamentali
All’epoca si ritenne che le lesioni ai lobi frontali avessero causato cambiamenti nella personalità, nella sfera emotiva e affettiva di P. Cage con pesanti ricadute sul piano cognitivo-comportamentale. Un’associazione storica: la prima a correlare così esplicitamente la struttura del cervello al comportamento. Fino a quel momento, le strutture cerebrali erano state associate alla capacità di linguaggio o alla capacità motoria, ma mai, in modo così evidente alle condotte sociali.
Prima dell’incidente P. Cage era descritto dai suoi datori di lavoro come «il più efficiente e capace», dopo l’incidente, così come testimoniarono gli amici all’epoca, «Cage non era più Cage». Gli osservatori di quei tempi commentarono la perdita dei freni inibitori con una frase emblematica: «l’equilibrio tra la sua facoltà intellettuale e le inclinazioni animali era stato distrutto».
Dopo l’incidente P. Cage si trasferì a San Francisco, affidato alla supervisione della sua famiglia perché non più capace di prendere decisioni sensate e di condotte sociali adeguate. 12 anni dopo, P. Cage morì e nessuno condusse un’autopsia sul suo cervello.
John Harlow era il medico che aveva seguito P. Cage durante il recupero e il primo ad annotare le sue anomalie comportamentali, anomalie successivamente etichettate come sindrome da disinibizione. A causa del trasferimento a San Francisco del suo paziente, J. Harlow venne a sapere della sua morte solo 5 anni più tardi, così chiese alla famiglia di Cage il permesso per disotterrare il corpo e riesumare il cranio. Oggi, il cranio di P. Cage e il ferro da pressatura sono esposti presso il Warren Anatomical Medical Museum della Harvard University.
Gli studi sul caso
Quel cranio è stato spesso al centro di dibattiti e di studi. A fine ‘800 non si avevano certo i mezzi di cui disponiamo oggi. Diverse analisi sono state condotte in momenti differenti: nel 1994 fu la volta dei Damasio e colleghi, nel 2001 fu la volta del Brigham and Women’s Hospital di Boston che, mediante tomografia, ne replicò la struttura permettendo di ricavare un fedelissimo modello in 3D.
Proprio sfruttando quel modello 3D, nel 2012 un team di ricercatori dell’Ucla (University of California, Los Angeles), è stato in grado di ricostruire le lesioni del «paziente zero». Il Team dell’Ucla, grazie al modello 3D e ad accurati calcoli balistici, è riuscito a ricostruire la traiettoria del ferro da pressatura e le aree del cervello compromesse.
Come può un trauma cranico trasformare un uomo da dottor Jekyll in Mister Hyde?
Jack Van Horn, ricercatore e neurologo dell’Ucla, insieme ai suoi colleghi, ha osservato che anche se circa il 4% della corteccia cerebrale era stato trafitto dal ferro da pressatura , in realtà più del 10% della materia bianca era stato lesionato con danni estesi alle connessioni; si presume che sia stata questa perdita di connessione a innescare i radicali cambiamenti di personalità. La materia bianca e la sua guaina mielinica collegano miliardi di neuroni che consentono la piena espressione delle capacità cognitive.
«Quello che abbiamo osservato è una significativa perdita di materia bianca che connette la regione frontale sinistra e il resto del cervello di Gage – ha spiegato Van Horn al termine della sua ricerca- e pensiamo che la distruzione di questa rete del cervello lo abbia notevolmente compromesso». Le connessioni perse si trovavano fra la corteccia frontale sinistra, temporale sinistra, frontale destra e la struttura limbica sinistra del cervello e questo ha avuto effetti sulle sue capacità e sulle sue funzioni emozionali.
Il povero P. Gage si è ritrovato, da un giorno all’altro, con una personalità differente che certamente non aveva alimentato, ne’ cercato, in nessun modo; tuttavia non tutte le funzioni cognitive erano state compromesse, una volta a San Francisco, P. Cage riuscì a mantenersi un impiego come autista, riassumendo un ruolo nella società.
Oggi sappiamo che alcune malattie degenerative a carico della materia bianca (ne è un esempio l’Alzheimer) in cui le connessioni neurali si degradano nei lobi frontali, possono causare profondi cambiamenti comportamentali.
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Fonte: UCLA researchers map damaged connections in Phineas Gage’s brain | uclahealth.org
The Return of Phineas Gage: Clues About the Brain from the Skull of a Famous Patient | science.org
Mapping connectivity damage in the case of Phineas Gage | plosone.org