Nello studio di organi complessi ciò che è più difficile trovare è la funzione generale ripartita in sotto-funzioni. Negli studi anatomici del corpo umano passi avanti significativi si sono avuti quando sono state scoperte le funzioni generali di un apparato o di un organo. Per esempio, dapprima si è acquisita la conoscenza della funzione generale del cuore, in seguito è stato analizzato come quest’organo espleta questa funzione. Il cuore ha la funzione di una pompa aspirante e premente, che riceve il sangue dalla periferia e lo spinge nelle arterie rimettendolo in circolo. Per compiere questa funzione generale il cuore è strutturato in parti, ciascuna con sotto-funzioni specifiche.
Il sistema nervoso, nonostante l’impegno di migliaia di studiosi di neuroscienze, è ancora in larga parte incompreso. Da ciò possiamo dedurre che ancora non si sia compresa una sua funzione generale e che questa mancanza di consapevolezza genera confusione.
Soffermiamoci sulle funzioni generali del sistema nervoso di cui si è a conoscenza. Sappiamo che il sistema nervoso è ripartito in sistema nervoso centrale e sistema nervoso periferico. Sappiamo inoltre che dal sistema nervoso centrale si diramano segnali di OUTPUT verso il sistema nervoso periferico (via efferente) e che dal sistema nervoso periferico si diramano segnali di INPUT verso il sistema nervoso centrale (via afferente). La via efferente è ripartita in somatica e autonoma. La via somatica irradia il sistema muscolo/scheletrico. La via autonoma si ripartisce in via del simpatico e via del parasimpatico. La via del simpatico irradia il muscolo cardiaco, il muscolo liscio e le ghiandole. La via del parasimpatico irradia il sistema nervoso enterico (tratto gastro/intestinale). I recettori sensoriali periferici della via afferente trasmettono informazioni sul soma, sulle viscere e sugli “enti esterni”. Queste ultime informazioni sono raccolte dagli organi di senso (vista, udito, tatto, gusto, olfatto) (figura 1).
Le vie afferenti e le vie efferenti interagiscono. La via afferente concernente il sistema muscolo/scheletrico interagisce con la via afferente concernente la sensibilità somatica (muscolo/scheletrica) e le informazioni provenienti dall’esterno. L’interazione di queste due vie genera il sistema nervoso percettivo/motore.
Sappiamo che le elaborazioni delle informazioni codificate dai recettori sensoriali degli organi di senso e della sensibilità somatica muscolo/scheletrica seguono due vie distinte che si differenziano in modo evidente nelle aree associative. Alcune informazioni proiettano alla corteccia parietale (via del dove) e altre informazioni proiettano alle cortecce associative (via del che cosa). Questa nostra conoscenza ci fa supporre che le due vie codifichino funzioni generali distinte l’una dall’altra.
Sulla base di questa ripartizione di carattere generale, abbiamo ipotizzato che il sistema nervoso percettivo/motore sia ripartito in due sottosistemi che abbiamo chiamato sistema parmenideo e sistema eracliteo. Il sistema parmenideo è l’insieme dei circuiti neurali che utilizza le informazioni codificate ed elaborate lungo la via del “che cosa”; il sistema eracliteo è l’insieme dei circuiti neurali che utilizza le informazioni codificate ed elaborate lungo la via del “dove”.
Abbiamo ipotizzato, in uno scritto precedente, che i due sistemi si differenzino l’uno dall’altro sulla base del tempo utilizzato. Il sistema parmenideo utilizzerebbe un tempo intrinseco mentre il sistema eracliteo utilizzerebbe un tempo estrinseco. In questa scritto formuliamo un’ipotesi diversa fondata sull’interazione centro/periferia ripartita in: via efferente o top→down (centro → periferia) e via afferente o bottom→up (periferia → centro).
Sappiamo che le informazioni lungo i flussi afferente ed efferente sono elaborate e strutturate grazie all’interazione tra i neuroni organizzati per livelli. I segnali di INPUT provenienti dai recettori sensoriali, vengono elaborati e organizzati nel loro flusso verso l’encefalo e i segnali di OUTPUT provenienti dall’encefalo vengono elaborati nel loro flusso verso la periferia muscolare e scheletrica.
Esistono due modalità con cui può realizzarsi l’interazione tra centro e periferia. La prima modalità è diretta; la seconda modalità è indiretta. Definiamo diretta l’interazione centro/periferia (afferente ed efferente) in cui le cellule nervose periferiche (motoneuroni e recettori sensoriali) sono “a contatto” con gli “enti a cui inviano segnali di OUTPUT e da cui ricevono segnali di INPUT. Definiamo indiretta l’interazione centro/periferia (afferente ed efferente) in cui le cellule nervose periferiche (motoneuroni e recettori sensoriali) non sono “a contatto” con gli “enti a cui inviano segnali di OUTPUT e da cui ricevono segnali di INPUT. In questa seconda circostanza, per mettere in contatto l’“ente” con i recettori o i motoneuroni è necessario un “movimento”. La via indiretta di interazione centro/periferia è, quindi, mediata dal movimento.
La modalità diretta può essere illustrata osservando uno schema concernente la circolazione del sangue. In questo schema la periferia è costituita dalle singole cellule che formano tutti i tessuti del corpo umano. Ogni cellula comunica direttamente col cuore che è il centro del sistema circolatorio. Questa comunicazione avviene attraverso un flusso afferente (o venoso) e efferente (o arterioso) (figura 2).
Il flusso afferente e efferente del sangue è interno al soma. Il cuore è il centro del flusso sanguigno; le cellule irrorate dal sangue ne costituiscono la periferia interna.
Un analogo flusso afferente ed efferente avviene nelle piante. A differenza della circolazione del sangue, la linfa che scorre nelle piante non scorre dal centro alla periferia e dalla periferia al centro. Questo flusso scorre dall’apparato radicale (sotto) all’apparato fogliare (sopra) e dall’apparato fogliare all’apparato radicale. Il flusso afferente e efferente del sangue è interno al soma, mentre il flusso sopra/sotto della linfa concerne sia l’interno della pianta sia l’esterno (figura 3).
Il sistema efferente arterioso può essere paragonato a un impianto d’irrigazione moderno. Il sistema arterioso trasporta ossigeno e nutrienti dal centro (cuore) alle cellule (periferia interna); l’impianto d’irrigazione trasporta acqua dal centro (cisterna) alle singole piante (periferia esterna) (figura 4).
Questo modo di irrigare le piante non richiede movimento. C’è però un altro modo di irrigare le piante. Una persona può spostarsi da una pianta all’altra e innaffiarle (figura 5).
Figura5). Irrigazione indiretta. Una persona può irrigare le piante spostandosi da una pianta all’altra. Questa tecnica di irrigazione è indiretta. Essa è mediata dal movimento. La donna ,col movimento, mette in contatto l’innaffiatoio con la pianta.
Supponiamo che l’apparato cardiocircolatorio trasporti il sangue nelle cellule muovendo i capillari come un polipo muove i tentacoli. In questa circostanza le cellule del corpo costituiscono una periferia esterna. Il sangue scorre da centro alla periferia mentre ogni tentacolo si sposta da una cellula all’altra per fornirle i nutrienti e l’ossigeno. L’interazione centro → periferia esterna, in questo caso, è indiretta. Essa, infatti, è mediata dal movimento dei tentacoli che mettono in contatto le cellule con il centro encefalico (figura 6).
Figura6). Polipo. Il cuore con i vasi sanguigni potrebbe irrorare le cellule spostando i capillari come un polipo muove i tentacoli. In questa circostanza la periferia irrorata dal sangue sarebbe esterna al soma e l’interazione centro/periferia sarebbe indiretta, cioè mediata dal movimento.
Da questi esempi si evince che l’interazione centro/periferia interna è sempre diretta mentre l’interazione centro/periferia esterna può essere diretta o indiretta, cioè mediata dal movimento. Sulla base di queste due interazioni centro/periferia possiamo ripartire il sistema nervoso in sistema parmenideo e sistema eracliteo. Il sistema parmenideo codifica l’interazione centro/periferia diretta. Il sistema eracliteo codifica l’interazione centro/periferia indiretta. Il sistema parmenideo codifica sia interazioni centro/periferia interna sia interazioni centro/periferia esterna. Il sistema eracliteo codifica esclusivamente interazioni centro/periferia esterna. Il sistema parmenideo è ripartito in sistema somatico e autonomo, quest’ultimo frazionato in simpatico e parasimpatico. Il sistema eracliteo concerne il solo sistema somatico (figura 7).
Figura7). Sistema nervoso. Il sistema nervoso può essere ripartito in due sottosistemi: parmenideo e eracliteo. Il sottosistema parmenideo codifica l’interazione diretta centro/periferia (interna e esterna); il sottosistema eracliteo codifica l’interazione indiretta centro/periferia esterna. Il sistema parmenideo può essere suddiviso in somatico e autonomo; quest’ultimo ripartito in simpatico e parasimpatico.