Quando si tratta di stimoli sensoriali, uomo e pipistrelli condividono molto di più di quanto si possa pensare. Alcune specie di chirotteri con i baffi (Pteronotus parnellii) utilizzano entrambi gli emisferi cerebrali per analizzare i diversi aspetti del suono, con l'emisfero sinistro specializzato nel processare gli stimoli auditivi veloci, e il destro in quelli lenti.
Una capacità, questa, nota finora soltanto nell'uomo: nessun altro animale studiato (nemmeno gli scimpanzé, che tanto ci assomigliano) ha mai mostrato una tale specializzazione emisferica. È la conclusione di uno studio appena pubblicato su Frontiers of Neuroscience, che potrebbe aprire nuovi spiragli nella comprensione - attraverso lo studio dei pipistrelli - dei meccanismi che regolano l'analisi del suono nel cervello umano.
È grigio. Falso. Diciamocelo chiaramente, il cervello "dal vivo" non è il massimo da vedere: immerso nella formaldeide dei laboratori, assume un aspetto grigiastro, tendente al giallo (non molto dissimile da questo corallo-cervello, chiamato così perché lo ricorda da vicino). Ma finché è in vita, il cervello mostra anche altri colori: rosso-rosato, per la presenza dei vasi sanguigni che lo irrorano; bianco, per la cosiddetta sostanza bianca, che comprende i fasci di fibre nervose che connettono le centinaia di miliardi di neuroni presenti al suo interno; e nero, nella substantia nigra, una formazione neuronale di colore scuro implicata in alcune funzioni motorie. C'è naturalmente anche il grigio della materia grigia, l'insieme dei corpi di neuroni: ma il nome serve più che altro a differenziarla dal colore chiaro della sostanza bianca.
Ne usiamo soltanto il 10%. Falso. Il cervello è un organo dispendioso dal punto di vista energetico ed evolutivo: non avrebbe senso avere un tale surplus di cellule nervose inutilizzate. Il falso mito ha origine nelle dichiarazioni dello scrittore e psicologo americano William James, secondo il quale sfruttiamo solo una piccola parte delle nostre risorse mentali. Le tecniche di imaging cerebrale lo hanno smentito, mostrando che gran parte del cervello è coinvolta anche durante le attività più semplici, come dormire. La percentuale ha senso solo se si pensa alla natura delle cellule del cervello, costituite per il 90% da cellule gliali, con la funzione di nutrimento, a supporto di un 10% di neuroni.
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Quello umano è il più grande. Non esattamente. Il cervello umano pesa in media 1360 grammi, più o meno quanto quello di un delfino (considerato peraltro un animale intelligente). Quello di un capodoglio - meno brillante dei delfini - arriva a 7800 grammi, quello di un orango ad appena 370 grammi. Come si nota, non sono le dimensioni assolute del cervello a determinare l'intelligenza del suo "proprietario"; piuttosto, è il rapporto delle sue dimensioni con il resto del corpo. Per gli uomini, questa relazione è di circa 1:50. Per gli altri mammiferi, è in media 1:180, e negli uccelli è di 1:220.
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Sotto pressione lavora meglio. Falso. Vi sarà capitato di pensarlo dopo aver portato a termine con successo una scadenza che sembrava insormontabile. Ma il fatto di essere riusciti nell'impresa non significa aver svolto un lavoro di qualità. Lo stress è un pungolo efficace che spinge ad accelerare i tempi e a smettere di procrastinare. Ma gli ormoni rilasciati nei momenti frenetici sono efficaci solo in brevi situazioni di emergenza: alla lunga, finiscono con l'interferire con l'abilità del cervello di assimilare conoscenza. Sotto pressione è più facile compiere errori di omissione e portare a termine il compito in modo sbrigativo. Senza contare che le grandi idee arrivano quando la mente è lasciata libera di divagare.
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Emisfero sinistro, ordine; destro, creatività. Non è proprio così. Il mito affonda le sue radici nelle prime osservazioni degli effetti di lesioni cerebrali effettuate nell''800, quando si scoprì che un danno in uno o nell'altro emisfero causava la perdita di specifiche abilità. Ma studi successivi e le moderne tecniche di imaging cerebrale hanno dimostrato che emisfero sinistro e destro sono fortemente interconnessi, e che sia i compiti strategici, verbali e matematici, sia quelli creativi e relativi all'immaginazione implicano attività in tutto il cervello, non solo in una delle due parti.
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L'effetto Mozart funziona. Ascoltare un piacevole brano musicale fa aumentare il livello di dopamina (un neutrasmettitore che solleva il tono dell'umore) nel cervello, un fattore che molto probabilmente migliora le prestazioni cognitive. Ma questo non accade solo con la musica classica: funzionerebbe anche con Justin Bieber (se vi piace), o addentando una barretta di cioccolato. Il mito ha origine da uno studio dell'Università della California ad Irvine del 1993, in cui si sosteneva che l'ascolto di 10 minuti di Sonata di Mozart avesse migliorato alcune funzioni cognitive di un gruppo di soggetti. La ricerca è stata poi smentita da successive analisi. 11 problemi da curare con la musica
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L'alcol brucia i neuroni. Non esattamente. Una sonora sbronza ha effetti evidenti sul modo di ragionare di chi ha bevuto. Ma non è corretto affermare che l'alcol "uccide" le cellule cerebrali. Piuttosto, può danneggiare le parti terminali del neurone, i dendriti, alterando la trasmissione del segnale nervoso (e con essa il modo in cui i neuroni comunicano). Si tratta per lo più di un effetto transitorio. Ma i bevitori incalliti possono sviluppare la cosiddetta sindrome di Korsakoff, un deficit di memoria associato a una degenerazione neuronale. Essa non è dovuta direttamente all'alcol, ma alla carenza di tiamina, una vitamina il cui assorbimento è ostacolato dall'assunzione di alcol.
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Se si lesiona è per sempre. Non è sempre così. Il termine "lesione cerebrale" fa subito pensare a forme di disabilità permanenti e a danni irreversibili, ma fortunatamente non è sempre così. Esistono danni cerebrali di minore entità, e per definizione transitori, come la commozione cerebrale, da cui il cervello di riprende in modo rapido. Quest'ultima consiste in una perdita di coscienza di breve durata dovuta in genere a un trauma cranico e non porta a danni cerebrali permanenti. La plasticità cerebrale, cioè la capacità del cervello di costruire nuove sinapsi e trovare nuovi percorsi per compiere determinate azioni, laddove i vecchi siano stati compromessi, consente spesso un parziale recupero anche da lesioni cerebrali più serie, ma localizzate. Favorire lo sviluppo di queste nuove strategie cognitive è il compito della riabilitazione neuropsicologica.
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Dopo i 40 è tutto un declino. Per fortuna, no. Alcune facoltà cognitive peggiorano con l'avanzare dell'età, è vero, ma altre vanno incontro a un deciso miglioramento. Da giovani sarà più facile apprendere le lingue, svolgere più compiti contemporaneamente, tenere a mente un numero di telefono appena dettato o concentrarsi solo sugli stimoli davvero utili in un contesto distraente. Con l'età, però (in condizioni di invecchiamento normale, e non patologico) arrivano un significativo miglioramento delle funzioni linguistiche - dato dall'esperienza - una migliore abilità nell'appianare i conflitti sociali e nel giudicare le persone, oltre alla capacità di regolare con più facilità le proprie emozioni.
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Ogni area ha un compito preciso. Non proprio. Se è vero che il cervello è organizzato in modo standard, con certe aree specializzate in particolari compiti e connesse ad altre in base a pattern conosciuti, è però anche un organo eccezionalmente plastico, e non è corretto localizzare un determinato compito esclusivamente in una limitata porzione di esso. Imparare una nuova disciplina, come per esempio suonare uno strumento, modellerà e cambierà le connessioni in alcune aree deputate al controllo motorio. Allo stesso modo, nei non vedenti, le aree normalmente deputate alla percezione visiva saranno dedicate, per esempio, all'ascolto. Inoltre, come abbiamo già ricordato, il cervello è più interconnesso di quanto si sia abituati a pensare, e le sue aree lavorano quasi sempre in stretta collaborazione.
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La memoria si può allenare. No, i giochi di enigmistica non vi renderanno più abili nel ricordare (né tantomeno più intelligenti). La memoria non è un muscolo che si possa potenziare con esercizi ripetuti: vale a dire, un generico training scollegato da precisi contenuti non migliorerà le vostre performance cognitive generali. Diverso è il discorso per chi deve affrontare un compito specifico (per esempio un esame, o un discorso pubblico). In quel caso, il tempo speso ad allenarsi sarà direttamente proporzionale ai risultati finali. Naturalmente, mantenere uno stile di vita attivo, curioso e interessato agli stimoli esterni (lettura dei giornali, mostre, viaggi, incontri con gli amici) servirà comunque da fattore protettivo contro il declino cognitivo, soprattutto in età avanzata.
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La memoria è un registratore fedele. Ci piacerebbe fosse vero, ma non è così: la nostra capacità di ricordare non è infallibile, ma soggetta a fattori che possono causare distorsioni, dubbi, riscritture e veri e propri "vuoti". Tra questi troviamo interferenze successive o precedenti il ricordo in questione, che vanno a sovrapporsi alla traccia, deformandola; ma anche le emozioni associate a quel determinato momento, o il contesto in cui un ricordo viene revocato. Studi dimostrano, per esempio, che il modo in cui vengono formulate le domande ai testimoni oculari di incidenti o rapine influisce notevolmente sulla rievocazione dell'episodio da parte degli interrogati.
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compiti distribuiti. La processazione asimmetrica (cioè dipendente da entrambi gli emisferi, e con diverse funzioni) dei suoni ha perfettamente senso, in termini evolutivi, sia nel cervello umano, sia in quello dei pipistrelli.
«La lenta analisi sonora dell'emisfero destro ci permette di identificare chi sta parlando, di giudicare il suo stato emotivo attraverso il tono di voce e di identificare la tonalità del suono» dice Stuart Washington, autore dello studio. «Una capacità ritenuta importante affinché i gruppi di persone possano coordinare le proprie attività, e che potrebbe aver contribuito alla formazione delle culture».
Multitasking. Per i pipistrelli baffuti, la specializzazione emisferica è ancora più vitale. La velocità dell'emisfero sinistro permette a questi animali altamente sociali di comunicare con i compagni e distinguere i rapidi cambi di frequenza dei loro vocalizzi. I ritmi più lenti dell'emisfero destro consentono invece di utilizzare il sonar per distinguere i piccoli cambiamenti di frequenza sonora associati al passaggio di insetti, potenziali prede.
Cose da uomini. Nei pipistrelli, così come nell'uomo, l'asimmetria emisferica nella processazione dei suoni è più spiccata nei maschi: «Le donne tendono ad usare entrambi gli emisferi per il linguaggio; l'uomo utilizza in gran parte il sinistro. E all'origine potrebbe esserci proprio l'analisi asimmetrica dei suoni» conclude Washington.
Prospettive. La scoperta permetterà di studiare in modo più approfondito disordini linguistici legati a lesioni cerebrali per lo più nell'emisfero sinistro, come l'afasia, la perdita della capacità di produrre o comprendere il linguaggio.
A un primo sguardo veloce questo buffo animaletto che si riposa tra le frasche potrebbe sembrare uno strano cane, dalle abitudini particolari: stare a testa in giù. È invece un pipistrello, della specie Rousettus aegyptiacus, tipico delle zone tropicali.
Di Chirotteri, questo il nome dell’ordine di mammiferi a cui appartengono i pipistrelli, ne esistono circa 950 specie e non tutte hanno un musetto carino come questo della foto. Non a caso da sempre i pipistrelli incutono timore e sono protagonisti di superstizioni e false credenze popolari.
Sono invece animali molto particolari e interessanti dal punto di vista scientifico. Basti pensare che sono gli unici mammiferi a saper volare e che comunicano in un modo molto particolare: attraverso gli ultrasuoni.
Testi e ricerca fotografica a cura di Paola Grimaldi
Quello più grande, il Pteropus vampyrus che vive sull’isola di Giava, ha un’apertura alare di 1,7 metri e una lunghezza di più di 40 centimetri. Il più piccolo, il Craseonycteris thonglongyai che si trova in Tailandia, pesa circa 2 grammi ed è lungo solo 3 centimetri. E alcuni sono anche molto longevi, arrivando a vivere fino a 20 anni.
Nonostante le credenze e le maldicenze, questo animale ultimamente ha avuto il suo momento di gloria e non solo perché ricorda vampiri e film dell’orrore – qualcuno si veste da pipistrello durante la notte di Halloween – ma anche come animale domestico.
Alcune specie, come la grossa e tropicale Rousettus aegyptiacus, si possono infatti commercializzare e qualche appassionato purtroppo non si fa scappare la possibilità di mettere un pipistrello in voliera. Una moda di cui i poveri pipistrelli non sono di certo contenti!
Non c’è da stupirsi se in un vecchio casolare, sotto un tetto spiovente, in una crepa di un muro, in un solaio o dietro le imposte qualcuno scova ogni tanto una tana di pipistrelli.
Questi animali non vivono solo nelle grotte, come tradizione ci tramanda, ma anche in ripari ricavati dalle costruzioni umane. Molti poi, soprattutto quelli che abitano in zone prossime alle foreste, scelgono come rifugio tronchi d’albero, nidi abbandonati di uccelli, lembi di corteccia sollevati. Alcuni ripari vengono usati solo per brevi periodi, altri invece vengono abitati per molti anni. I più fortunati poi hanno la “casa al mare”: diverse specie di pipistrelli non sono sedentarie ma preferiscono intraprendere lunghi viaggi, anche di 2.000 chilometri, per andare a svernare in luoghi più caldi. Dove inizieranno un breve letargo facilitato dal clima più mite.
I pipistrelli volano, e sono gli unici mammiferi in grado di farlo, grazie alle loro mani che nel corso dell’evoluzione di sono trasformate in ali. Non a caso Chirotteri significa mano alata, dal greco cheiros mano e pteros ala. Le ossa delle dita, a eccezione di quella del pollice, si sono allungate e assottigliate. Una sottile membrana di pelle, detta patagio, si è estesa sempre di più, dalle zampe anteriori alla coda. Il patagio è percorso da vasi sanguigni ed è ricoperto da una sostanza oleosa che lo rende molto elastico, caratteristica che permette alla membrana di avvolgere il corpo del pipistrello quando è a riposo. Il volo dei pipistrelli ha sempre affascinato zoologi e scienziati: anche Leonardo da Vinci studiò le ali di questi animali e prese spunto dalla loro struttura per costruire le sue ali artificiali.
Sai qual è il segreto del loro volo?
Ma non gli andrà il sangue al cervello? Forse questa è una delle domande che viene in mente più spesso pensando alla tipica posizione che assumono i pipistrelli quando sono a risposo. La risposta è no: la particolare struttura dei vasi sanguigni impedisce il ristagno di sangue nel cervello. Tolto questo dubbio ne sorge un altro. Come fanno a stare appesi e a non precipitare nemmeno quando dormono?
Innanzitutto le loro zampe posteriori sono dotate di unghie acuminate che riescono a tenere molto saldamente la presa su quasi tutti i tipi di superficie.
Ma la caratteristica fondamentale che gli permette di restare ancorati senza dispendere energia, senza cioè investire risorse nella contrazione muscolare, è uno speciale meccanismo "bloccante". Il peso dell’animale attaccato fa arcuare il cosiddetto tendine flessore, quello che permette alla zampa di piegarsi e che rimane bloccato come un "gancio" proprio grazie al peso del pipistrello.
Le unghie affilate e molto ricurve poi fanno il resto. La zampa è bloccata tanto saldamente che può capitare che un pipistrello muoia e resti attaccato finché il peso del suo corpo non diminuisce per essiccamento.
Il 70 % delle specie conosciute - soprattutto i Chirotteri che vivono in zone temperate - è insettivora. Tra le prede preferite ci sono falene, coleotteri, zanzare. E sono ottimi predatori: si stima che i pipistrelli durante le loro cacce notturne possano catturare anche duemila prede. I pipistrelli tropicali prediligono invece la frutta o il polline.
Solo pochissime specie sono ematofaghe, cioè che si nutrono di sangue. Il Desmodus rotundus, detto anche Vampiro di Azara, che vive in Messico, succhia il sangue delle sue vittime, solitamente mucche, pecore, capre, cavalli, dopo aver inciso con i denti affilati la loro pelle. La sua saliva contiene una sostanza con potere anticoagulante, la draculina, che permette all’animale di nutrirsi evitando che sul più bello la ferita di rimargini. Il Desmodus si disseta con circa 30 millilitri di sangue.
I pipistrelli sono animali gregari, a parte pochissime specie, e vivono in colonie spesso molto numerose dove stanno addossati gli uni agli altri per limitare la dispersione di calore. In alcune caverne, come in quella di Calrsbad in Nuovo Messico (Usa), si sono contati talvolta anche un milione di esemplari.
Spesso però i rifugi non sono abitati dai due sessi. Solo durante il periodo degli accoppiamenti, in autunno e per il letargo maschi e femmine vivono sotto lo stesso tetto.
Il sistema riproduttivo dei pipistrelli è molto particolare. Dopo l'accoppiamento la femmina trattiene all'interno dei genitali lo sperma del maschio fino alla fine del letargo. In primavera, al risveglio, lo sperma si "riattiva" raggiungendo gli ovuli che sono maturi.
I piccoli nascono in estate e le mamme - che partoriscono un solo cucciolo per volta -vanno a vivere in nuovo riparo. La prole nasce completamente priva di pelo e con gli occhi chiusi.
Andare a caccia di notte, quando la visibilità è scarsa, non è certo facile. Per evitare spiacevoli frontali, i pipistrelli hanno perfezionato nel corso della loro evoluzione un particolare modo di “vedere” nel buio: emettono, con la laringe o con il naso, ultrasuoni. Queste onde sonore hanno una frequenza maggiore di 20 mila hertz (l’orecchio umano percepisce solo fino a 16 mila hertz), viaggiano nell’aria fino a che non colpiscono un oggetto, che sia un albero o un insetto. A quel punto tornano indietro. Vengono infatti rimbalzate dall’ostacolo e captate nuovamente dal pipistrello che le codifica. Questa capacità si chiama ecolocalizzazione. Una capacità che hanno anche i delfini.
La ricezione degli echi di ritorno è favorita dai grandi padiglioni auricolari dei pipistrelli spesso dotati di un’ulteriore membrana, detta trago. I Chirotteri non emettono solo ultrasuoni utilizzati, oltre alla vista, per l’orientamento e l’individuazione delle prede, ma anche vere e proprie vocalizzazioni che servono per comunicare tra loro.
Che perfino l’Unione Europea (per i quali ha emanato una direttiva apposta) li consideri una specie che deve essere protetta la dice lunga sull’importanza dei pipistrelli. Già agli inizi del secolo scorso sono stati presi come modello per lo studio di nuovi e più avanzati radar e sonar utilizzati su aerei e sottomarini. Ultimamente poi scienziati di tutto il mondo stanno studiando i Chirotteri per capire la dinamica del volo per applicarla all’aeronautica.
Ma hanno anche un’altra importante capacità che potrebbe essere sfruttata in modo più “casalingo”. Questi animali divorano infatti grandissime quantità di insetti nocivi per l’uomo e per le coltivazioni. Ai pipistrelli nostrani piacciono soprattutto le zanzare. Se uno di questi mammiferi alati entra in casa durante una sera d’estate prima di farsi prendere dal panico e cercare di cacciarlo possiamo aspettare che faccia il suo spuntino. Se pensi che si attacchino ai capelli leggi l'ultima didascalia.
Nella foto: una rappresentazione computerizzata del volo dei pipistrelli fatta al Mit di Boston.
© David J. Willis
I pipistrelli possono trasmettere la rabbia? Si, è vero. Come molti altri mammiferi del resto. Ma l’eventualità è molto remota, come dimostrano le indagini condotte periodicamente dagli Istituiti di Zooprofilassi regionali sulle 35 specie di Chirotteri italiani. Il contagio avviene solo se la saliva entra in contatto con una nostra ferita o se ci morde.pipistrello. Nel caso - davvero molto raro almeno che non si sia chirotterologi (esperti di pipistrelli) o si lavori in zone dove loro vivono - è comunque bene correre all’ospedale.
Il pericolo è invece molto più elevato per i pipistrelli. Sono molte infatti le specie a rischio, anche se in Italia sono protette dal 1939. Uno dei motivi è la riduzione del loro habitat a causa dell’intensa urbanizzazione di molte zone. Un’altra è l’uso intensivo di pesticidi che spesso assumono nutrendosi di insetti.
Nella foto, scattata in un mercato nella città Brazzeville, in Congo, una catasta di pipistrelli morti pronti per essere cucinati.
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Più di cinquanta milioni di anni fa questo animale era già capace di volare. L’Onychonycteris finneyi, antico pipistrello trovato come resto fossile nelle rocce sedimentarie del Wyoming, negli Usa, aveva infatti una cassa toracica molto sviluppata e lunghe ossa delle dita, caratteristiche che fanno ritenere ai paleontologi che avesse già sviluppato una buona capacità di volare. Ma “alla cieca”. L’Onychonycteris non aveva infatti le particolari modificazione delle ossa delle orecchie necessarie all’ecolocalizzazione. Solo con l’arrivo dell’Icaronycteris index, un altro antenato del pipistrello (oggi solo in “versione” fossile), si svilupparono le ossa acustiche adattate per percepire gli ultrasuoni.
C’è chi ne ha paura, c’è chi lo associa al diavolo ma c’è anche chi lo venera e lo ritiene simbolo di felicità. Al pipistrello si legano molti significati simbolici. In Occidente viene considerata una creatura con connotazioni negative. Basti pensare che l’angelo nelle rappresentazioni pittoriche ha candide ali di uccello mentre il demonio è dipinto con lugubri patagi di pipistrello. In alcune culture orientali invece è addirittura venerato. In Indonesia per esempio, esistono grotte come quella della foto, frequentate da pellegrini devoti ai pipistrelli e in Cina alcuni antichi palazzi nobiliari sono affrescati con la loro effige. Una delle rappresentazioni ricorrenti in molte culture orientali prevede una stella sacra a cinque punte che rappresenta ciascuna un tipo di felicità: ricchezza, longevità, tranquillità, salute e buona morte. A “guardia” delle cinque felicità è raffigurato un pipistrello.
«Mi raccomando, chiudi le finestre durante le notti d’estate. Altrimenti entra il pipistrello in camera e ti si attacca ai capelli. Poi, l’unico modo per liberarsene è raparsi a zero!». Quante volte abbiamo sentito queste parole sussurrate dalle nostre nonne? Secondo le credenze popolari i pipistrelli, infatti, avrebbero una insana predilezione verso le folte chiome umane. Niente di più falso, soprattutto se si pensa che arpionarsi ai capelli di una persona con il rischio di essere ucciso è una cosa che nessun animale dotato di un minimo di intelligenza, per quanto istintiva, farebbe.
I chirotteri sono protagonisti di molte superstizioni. In alcune sono carnefici: come quella che li vede succhiatori di sangue di piccoli e adulti, come illustra questa stampa del diciannovesimo secolo. E in altre vittime: il loro sangue sarebbe rimedio alla sterilità femminile o un ottimo ingrediente per potenti pozioni d’amore. Ma sono tutte credenze che non hanno fatto altro che rendere questo interessante animale ingiustamente impopolare.
