E in poche settimane ha tutto pronto

Proponiamo alcuni brani dalle lezioni di Sir Charles Scott Sherrington (1857-1952) nel 1937-38 intitolate “Man on his Nature”. Premio Nobel per la Medicina nel 1932 per i suoi studi sui neuroni, Sherrington era uno dei “grandi vecchi” della scienza del tempo: aveva studiato fisiologia con Michael Foster (il padre della fisiologia britannica), e poi con Virchow (uno dei padri della teoria cellulare), i batteri con Robert Koch (uno dei padri della batteriologia moderna, identificò le cause di tubercolosi, colera e antrace), neurologia con Ramon y Cajal, embriologia… Sherrington aveva anche un grande amore per le lettere e le arti e nelle sue lezioni espone quella che è “la filosofia di un biologo, e un racconto sulla conoscenza e la meraviglia sulle quali la fonda”.
Il brano che segue è tratto dalla lezione “La saggezza del corpo”, e racconta la costruzione dell’occhio da parte dell’embrione, “quella piccola palla di mattoni magici”.

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Se un artigiano volesse costruire una macchina fotografica o una cinepresa, probabilmente userebbe come materiali legno, metallo e vetro. E non penserebbe di dover costruire i complicati meccanismi motorizzati che regolano la lunghezza focale o le dimensioni dell’apertura che fa entrare la luce. Se poi gli dicessero che non può usare legno, metallo e vetro e deve usare invece un po’ di albume, sale, e acqua, allora non si metterebbe neanche a cominciare. Eppure è proprio questo che il germoglio di cellule moltiplicanti, piccolo come una capocchia di spillo, l’embrione, si mette a fare. E in poche settimane ha tutto pronto. Lo chiamo germoglio, ma è un sistema separato da quello dei suoi genitori, sebbene si nutra dei succhi forniti da sua madre. L’occhio che si accinge a costruire sarà fatto con questi succhi. Tutto quanto sè stesso, quando comincia, non è che la decimillesima parte del bulbo oculare che intende realizzare. E anzi costruisce due bulbi oculari fatti e finiti ad un tale standard che la mente potrà leggere le loro due immagini come una sola. La magia di questi succhi va con nomi chimici, proteine, zuccheri, grassi, sali, acqua.

L’acqua è un grande mestruo di “vita”. Essa rende la vita possibile. Essa era una protagonista della storia con la quale il nostro pianeta ha generato la vita. Ogni ovulo è principalmente acqua, e l’acqua è il suo primo habitat. L’acqua si adatta a infiniti scopi; è supporto meccanico e letto per i suoi foglietti membranosi nel mentre si formano, si modellano e si ripiegano. L’embrione allo stadio iniziale è costituito in gran parte di membrane. In una parte esso cresce velocemente perché le sue cellule fanno così. Là si rigonfia o si avvalla per fare questo o quello o semplicemente per trovare spazio per sé. In qualche altro centro di attività speciali il foglietto si ispessisce. Ancora, in qualche altra parte, si assottiglia e forma un buco. È così che la bocca, che all’inizio non va da nessuna parte, adesso si apre sullo stomaco. Nel fare di tutto questo, l’acqua è uno dei mezzi principali.

Il bulbo oculare è una piccola macchina fotografica. La sua piccolezza è parte della sua perfezione. Una macchina fotografica sferoidale. Non ci sono molti organi anatomici dove la forma esatta è così importante quanto lo è per l’occhio. La luce che entrerà nell’occhio attraverserà una lente messa proprio lì, nella corretta posizione. Attraverserà: tutta la costruzione dell’occhio che vedrà la luce avviene nell’oscurità. È una preparazione nell’oscurità per un utilizzo nella luce. La lente che ci vuole è biconvessa e della sagoma giusta per focalizzare il suo fascio di luce precisamente alla distanza del foglietto di celle fotosensibili poste sul fondo, la retina. La lente biconvessa è fatta di cellule, come quelle della pelle, ma modificate in modo da essere come di vetro trasparente. Essa è delicatamente appesa, con centraggio preciso, sul percorso della luce che a tempo debito, qualche mese più tardi, entrerà nell’occhio. Di fronte ad essa si trova uno schermo circolare che controlla, come l’apertura del diaframma di una macchina fotografica o di un microscopio, la larghezza del fascio di luce ed è regolabile, in modo che in condizioni di poca luce ne sia presa di più per formare l’immagine. Nel microscopio, o in una macchina fotografica, questa regolazione viene effettuata dall’osservatore maneggiando lo strumento. Nell’occhio questa regolazione è automatica, viene fatta dall’immagine stessa!

La sezione della retina in uno dei primi disegni che la descrivono (Tartuferi, 1887)

 

La lente e lo schermo intorno a essa tagliano la camera dell’occhio in una metà anteriore e in una metà posteriore, entrambe riempite di un umore limpido, praticamente acqua, tenute sotto una certa pressione che mantiene la giusta forma del bulbo oculare. La camera anteriore è completata da uno strato di pelle specializzata per essere trasparente come il vetro e priva di vasi sanguigni che, se presenti, con il loro sangue getterebbero ombre scure all’interno dell’occhio. Questo foglietto vivente trasparente come il vetro è ricoperto da uno strato di fluido lacrimale costantemente ricambiato. Quest’acqua lacrimale ha il potere chimico speciale di uccidere i germi che potrebbero infiammare l’occhio. Questo pezzettino di pelle trasparente come il vetro ha solamente uno del quadruplice insieme di sensi della pelle; toccarlo provoca sempre ‘dolore’, perché non va toccato. La pelle sopra e sotto questa finestra cresce in persiane mobili, fuori asciutte come la pelle normale, ma umide all’interno in modo da pulire la finestra ogni minuto, o giù di lì, da eventuali granelli di polvere, stendendo su di essa del fluido lacrimale fresco.

Lo schermo sensibile alla luce sul fondo dell’occhio è la struttura chiave. Essa registra un’immagine che cambia continuamente. Riceve, prende e registra un’immagine in movimento per tutta la vita senza mai cambiare “il rullino”, durante ogni giorno da svegli. Segnala le sue  esposizioni in continuo cambiamento al cervello.

Questa macchina fotografica inoltre si mette a fuoco automaticamente, a seconda della distanza dell’immagine che le interessa. La sua lente diventa ‘più forte’ o ‘più debole’ in base alle necessità. Questa macchina fotografica inoltre si orienta da sola nella direzione richiesta. E in più è organizzata con lungimiranza per auto-conservarsi. In caso di un pericolo che la minacci, in un attimo le sue saracinesche di pelle si chiudono per proteggere la sua apertura trasparente. E l’intera struttura, con la sua preveggenza e tutta la sua efficienza, è prodotta interamente da pezzetti di poltiglia granulosa che si dispongono in modo concordato in foglietti e strati, e agendo apparentemente secondo un piano prefissato. Fatto questo, e completato l’organo, si fermano davanti a ciò che hanno compiuto. Cadono in una relativa quiete e non cambiano più. Sembra tutto un racconto esagerato e improvvisato che sfida la credibilità. Ma a un’osservazione accurata risulta proprio così. E c’è di più.

La piccola vescica cava che è il cervello embrionale, restringendosi in due punti in modo quasi da dividersi in tre, spinge su entrambi i lati della sua camera maggiore un germoglio vuoto. Questo germoglio preme contro la pelle sovrastante. Quella pelle allora, come se lo sapesse e simpatizzasse, si avvalla formando un incavo a forma di calice per incontrare lo stelo che dal cervello cresce verso l’esterno. Si incontrano. L’estremità rotonda del germoglio-cervello si affloscia verso l’interno e diventa un calice. Allo stesso tempo, quanto cresciuto internamente dalla pelle esce dalla pelle originale. Si arrotonda in una sfera cava, situata proprio sulla bocca del calice-cervello. Lo stelo di questo calice, il calice ottico, diventa in poche settimane un cavo di un milione di fibre nervose che collega le cellule nervose all’interno del bulbo oculare stesso con il cervello. Il calice ottico, in un primo momento costituito solo da un doppio strato di cellule apparentemente semplici, moltiplica i suoi strati sul fondo del calice, là dove, quando la luce entra nell’occhio – e ciò non accadrà per alcune settimane ancora – si poserà a tempo debito l’immagine fotografica. Là lo strato diventa uno strato quadruplo di grande complessità. Si tratta, tecnicamente parlando, di un pezzo di cervello all’interno del bulbo oculare. Infatti lo stesso cervello, risalendo al suo inizio embrionale, è un tutt’uno con la pelle primordiale – un segno primordiale come per inculcare la massima di Aristotele circa i sensi e la mente.

Le cellule più profonde sul fondo del calice diventano uno strato fotosensibile – la pellicola sensibile della macchina fotografica. Se è la luce ad agire sulla retina – ed è infatti dalla retina che sappiamo inizia l’effetto visuale della luce – è lì che viene assorbita. Nella retina un delicato pigmento purpureo assorbe la luce incidente e ne è sbiancato, dando un’immagine nitida. L’effetto fotochimico genera correnti nervose che vanno al cervello.

Le linee dei nervi che collegano lo strato fotosensibile con il cervello non sono semplici. Costituiscono delle serie di relè. Sono le primitive cellule del calice ottico, loro e la loro progenie, che diventano in poche settimane questi relè che assomigliano ad un piccolo cervello, e ciascuno e tutti sono così sagomati e collegati allo scopo di trasmettere regolarmente a punti precisi del cervello stesso ogni immagine luminosa che momentaneamente si forma e viene ‘presa’. Sullo strato della cellula l’’immagine’ ha, in quanto immagine, due dimensioni. Le relazioni spaziali ‘riappaiono’ nella mente, e da ciò si può pensare che i dati che le riguardano siano in qualche modo conservati nei segnali elettrici che risultano dalla trasmissione nel cervello. Ma ricordandoci che il passo tra la trasmissione elettrica nel cervello e l’esperienza mentale è il mistero che è, la mente aggiunge la terza dimensione quando interpreta l’immagine a due dimensioni! E aggiunge il colore; in breve, compone una scena visuale tridimensionale a partire da alcuni segnali elettrici!

Tutto ciò le cellule che tappezzano il primitivo calice ottico devono, per così dire, tenerlo a mente, quando posano giù queste linee elettriche. Esse posano giù le linee diventando esse stesse le linee.

Cajal, il neurologo spagnolo di grande talento, dedicò uno studio speciale alla retina e alle sue linee nervose al cervello. Si rivolse verso l’occhio dell’insetto pensando che là le linee nervose  ‘in relativa semplicità’ potessero mostrare schematicamente, e pertanto in modo più leggibile, un qualche piano generale adottato dalla Natura quando dota gli animale della vista. Dopo aver studiato per due anni l’occhio dell’insetto ecco ciò che ha scritto:

La complessità delle strutture nervose per la visione è perfino nell’insetto qualcosa di incredibilmente stupendo. Dall’occhio sfaccettato dell’insetto procede un incrocio inestricabile di fibre nervose eccessivamente sottili. Queste poi si immergono in un labirinto di cellule che serve senza dubbio a integrare ciò che proviene dagli strati retinici. Poi segue una schiera innumerevole di cellule amacrine e con loro di nuovo innumerevoli fibre in direzione centrifuga. Tutti questi elementi sono così piccoli che per osservarli bastano a fatica le più alte capacità dei moderni microscopi. L’intrico delle connessioni sfida ogni descrizione. Davanti a esso la mente si ferma, disarmata. In tenuis labor [1]. Esplorando attraverso il microscopio questa vita lillipuziana uno si chiede se ciò che sdegnosamente chiamiamo ‘istinto’ (la ‘intuizione’ di Bergson) non sia, come Jules Fabre sostiene, il regalo regale della vita che è la mente. La mente con azione istantanea e decisiva, la mente che in questi esseri piccoli e antichi raggiunse la sua fioritura secoli fa e prima di tutte.


[1] Forse l’Autore si riferisce a un verso di Virgilio, che si trova nelle Georgiche, libro IV versetto 6:  In tenui labor, at tenuis non gloria, che significa lavoro di modesto contenuto, ma non di modesta gloria. Nel testo si parla delle api e del loro lavoro che, pur apparendo modesto, dona all’uomo un prodotto sofisticato come il miele.

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