Salute e malattia
La ricerca sul cervello split (callosotomia) nella metà del XX secolo aprì una nuova scienza. Gli scienziati iniziarono a mappare il cervello osservando come funzionavano gli epilettici sottoposti a chirurgia per separare gli emisferi cerebrali. La ricerca rivelò la straordinaria capacità del cervello di adattarsi a cambiamenti così radicali.
Per alleviare la sofferenza di persone con frequenti crisi grand mal refrattarie ai farmaci, William Van Wagenen sviluppò un trattamento chirurgico radicale. Nel 1940, come neurochirurgo a Rochester (NY), sezionò la principale banda di tessuto nervoso che connette gli emisferi: il corpo calloso. Quando parzialmente o completamente reciso, il corpo calloso faceva cessare le crisi nel 50-70% degli epilettici.
Nei primi anni '60 al Caltech, il Nobel Roger Sperry iniziò a lavorare con un uomo sottoposto a callosotomia. Ci volle un mese per recuperare il linguaggio, ma persistevano difficoltà a leggere o descrivere oggetti nel campo visivo sinistro. La ricerca di Sperry sugli effetti della callosotomia negli animali fu continuata dal suo assistente Michael Gazzaniga, divenuto "padre delle neuroscienze cognitive" per la mappatura delle aree di specializzazione cerebrale.
Gazzaniga mostrò che, in maggioranza, dopo l'operazione le scimmie si comportavano normalmente. Presentati due pulsanti con simboli diversi, la scimmia non aveva problemi se li vedeva con l'occhio destro e premeva quello corretto per ottenere cibo. Se li vedeva con l'occhio sinistro, non distingueva più i pulsanti, confondendosi e agitandosi.
Negli umani, Gazzaniga trovò che l'espressione verbale risiede solitamente nell'emisfero sinistro, mentre il riconoscimento di forme e pattern in quello destro. Un uomo con corpo calloso sezionato poteva descrivere verbalmente parole e immagini presentate al campo visivo destro. Sosteneva di non vedere quelle presentate a sinistra, ma a occhi chiusi poteva disegnare l'oggetto o la parola vista con l'occhio sinistro. Presentando blocchi con disegni diversi su ogni faccia e chiedendo di assemblarli per copiare un modello: la mano sinistra ci riusciva facilmente e rapidamente; la destra era completamente incapace. Usando entrambe le mani, sembravano "litigare" su come assemblare i blocchi.
Sebbene gli emisferi abbiano specialità che faticano a coordinarsi senza corpo calloso, vi è evidenza che col tempo il cervello trova altre vie di connessione. In molti pazienti, solo i primi due terzi del corpo calloso sono sezionati, lasciando intatto il terzo posteriore (splenio). I pazienti imparano a dare il controllo verbale all'emisfero che ha l'informazione sensoriale pertinente, anche se è il destro. I ricercatori teorizzano che lo splenio (callosotomia parziale) e il tronco encefalico (callosotomia completa) diventino la via per la comunicazione interemisferica.
Pazienti con danno cerebrale da chirurgia, ictus o infezione possono sviluppare una sindrome in cui percepiscono sensazioni nella mano, ma non si sentono responsabili né in grado di controllarne i movimenti. Nei pazienti con callosotomia, si manifesta spesso come movimenti incontrollati ma finalizzati della mano non dominante.
Cervello e sistema nervoso