Neuroscienze, apprendimento e didattica della matematica


 

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9. I due cervelli


Il nostro corpo presenta una marcata simmetria e anche il cervello sembra ubbidire a questa legge, dal momento che la sua parte anteriore è divisa in due parti approssimativamente simmetriche che sono chiamate emisferi cerebrali e sono preposte, tra l’altro, alle funzioni cognitive superiori.
In realtà questa simmetria è solo apparente e l’emisfero destro e sinistro presentano delle differenze funzionali molto marcate. Una differenza emisferica importantissima è la lateralizzazione del linguaggio, i cui centri cerebrali sono localizzati nei destrimani nell’emisfero sinistro. Una lesione alle aree del linguaggio porta a un a perdita della capacità di parlare o di comprendere il linguaggio verbale. Queste aree specializzate sono molto plastiche nei bambini. Una recente ricerca ha appurato che allorché un bambino impara una nuova lingua, dopo quella materna, questa funzione si localizza nella stessa area cerebrale usata per la lingua madre. In età più avanzata invece, a partire dall’adolescenza, l’apprendimento di una nuova lingua coinvolge una diversa area cerebrale1.
Un’altra differenza, anche questa notevole, sta nella capacità di organizzare nelle sue varie relazioni interne un quadro visivo, una mappa, un insieme di immagini che creiamo nella nostra mente, capacità insita nell’elaborazione dell’emisfero destro.
Il ruolo primario dell’emisfero sinistro nell’elaborazione del linguaggio scritto e parlato e in altre funzione ad esso correlate, ha fatto ritenere che questa parte del cervello, che controlla dal punto di vista motorio la parte destra del corpo, fosse più importante o "nobile" dell’altra e che quest’ultima le fosse in qualche modo asservita. In realtà le ricerche hanno messo in evidenza specializzazioni diverse tra gli emisferi, tutte con ruoli determinanti nella formazione dei processi cognitivi e del pensiero nel suo senso più generale. Sommariamente si può dire che l’emisfero sinistro, quello del linguaggio, è più specializzato per i processi sequenziali, serie di eventi che si susseguono nel tempo, come possono essere quelli della concatenazione logica del pensiero, mentre l’emisfero destro è più specializzato nell’elaborazione visiva o per immagini degli eventi, nella loro organizzazione spaziale oltre che nella loro interpretazione emotiva.



Le diverse funzioni
dei due emisferi
cerebrali

Un emisfero diventa dominante sull’altro nel momento in cui esplica una sua funzione che l’altro non è in grado di eseguire altrettanto bene. Mentre parliamo la dominanza va all’emisfero sinistro, per esempio, ma per fare un bel disegno, nel quale hanno importanza i rapporti spaziali tra gli oggetti, occorre la dominanza dell’emisfero destro. Questa dominanza però non è automatica, nel senso che, a volte, la consuetudine o la cultura portano a elaborazioni non consone al compito da portare a fondo, e che quindi producono mediocri risultati. A questo proposito è interessante un lavoro di B. Edwards2, un’insegnante di disegno che afferma che chi disegna male spesso, disegnando con la mano destra, mantiene dominanti le elaborazioni dell’emisfero sinistro a scapito di quelle dell’emisfero destro. Nel suo lavoro insegna tecniche "di aggiramento delle funzioni sinistre" che permettono di trovare la giusta elaborazione complessiva3.

I due emisferi, pur separati, sono messi in comunicazione tra loro da un grosso fascio di fibre nervose, il corpo calloso, che permette al cervello di integrare le elaborazioni delle varie aree. Un esempio dell’effetto "dominanza" si trova nel risultato dell’elaborazione del brano seguente:

"non può imparare a dominare la geo-
grafia della regione uno che percorra
un paese così lentamente da dimenti-
carne una parte quando arriva all’altra"4

L’analisi verbale del brano predomina nel primo caso, in cui la forma complessiva del testo (una serie di righe che formano una struttura rettangolare) non assume particolare rilevanza nella lettura, mentre nel secondo caso il risultato dell’elaborazione, data la significatività della forma, privilegia l’immagine di un frutto piuttosto che l’analisi verbale delle parole presenti.



La dominanza emisferica

Le difficoltà di indagine neurobiologica in questo campo sono molto alte, ma le ultime tecniche di esplorazione hanno permesso di visualizzare in tempo reale le aree cerebrali maggiormente impegnate in compiti cognitivi, confermando le specializzazioni messe in completamente in evidenza da Sperry5 e dai suoi collaboratori.
Il neurochirurgo Sperry decise di intervenire chirurgicamente per salvare da attacchi di epilessia devastanti alcuni suoi pazienti e tagliò drasticamente le fibre di collegamento tra i due emisferi (il corpo calloso) per interrompere il trasferimento dell’attività convulsiva da un emisfero all’altro. Le persone operate così videro effettivamente la fine dei potenti attacchi convulsivi e si prestarono a una serie di esperimenti sugli effetti di questa divisione emisferica. Per mezzo di una tecnica messa a punto per questo scopo, Sperry e i collaboratori sottoposero a test uno e l’altro degli emisferi, che operavano senza l’apporto delle informazioni dell’emisfero controlaterale, e provarono le differenze emisferiche sopra esposte.



Gli esperimenti di Sperry
sui cervelli divisi

Fra i tanti esperimenti è particolarmente interessante per i nostri scopi quello che mirava a indagare la diversità di elaborazione emisferica per i processi cognitivi della geometria, eseguito da Laura Franco6 sui pazienti di Sperry. I criteri geometrici con cui erano stati progettati i test da sottoporre ai soggetti non prevedevano alcuna preparazione formale da parte del soggetto, che era solo costretto a fare delle astrazioni mentali sulle caratteristiche comuni di forme geometriche tra cui dovevano effettuare delle scelte .
I risultati dell’esperimento hanno dimostrato, secondo la Franco, una superiorità generale dell’emisfero destro (che guida la parte sinistra del corpo) nello svolgimento dei compiti richiesti, e differenze di comprensione interessanti dell’emisfero sinistro (quello che guida la parte destra del corpo) rispetto ai vari tipi di geometria: euclidea, affine, proiettiva o topologica.
La superiorità dell’emisfero destro si manifestava sia nel numero maggiore di prove giuste sia nella velocità di esecuzione delle prove stesse: il tempo medio impiegato con l’emisfero destro-mano sinistra dai pazienti era generalmente la metà di quello impiegato dall’emisfero sinistro-mano destra. Si è potuto anche notare, come già detto, che le differenze della struttura geometrica dei test non avevano quasi effetto sul rendimento della mano sinistra, ma influivano in modo pesante su quello della mano destra. I risultati corretti dell’emisfero sinistro erano abbastanza alti nei test con le proprietà euclidee, ma diminuivano drasticamente rispetto a quelli dell’emisfero destro passando dalla geometria affine a quella proiettiva, per raggiungere il livello della casualità nei compiti topologici: per queste prove l’emisfero sinistro (mano destra) poteva solo tirare a indovinare!



I cervelli divisi
e la geometria

Sembra impossibile che un emisfero che legge, capace di collegare in modo così fine segni e significati, sia incapace di guidare la persona nel mondo delle forme ed abbia bisogno dell’apporto insostituibile dell’altra metà della corteccia .
La storia del dottor P.7, raccontata in modo vivo e suggestivo dal neurologo O. Sacks, dà l’idea delle conseguenze che una persona può trovarsi ad affrontare dopo un deficit, una perdita di funzionalità a carico dell’emisfero destro. Il dottor P. non riusciva più a riconoscere la persona che aveva davanti guardandola semplicemente in faccia, ed era costretta servirsi di altri indizi, quali ed esempio la voce. Ma la stranezza non finiva qui: non solo non riconosceva le facce note, ma a volte gli succedeva di vederne là dove non ce n’erano affatto. Salutava così gli idranti per la strada o i pomelli dei mobili di casa. Durante la visita il dottor Sacks presentò al dottore dei solidi platonici che furono riconosciuti senza difficoltà: dal cubo al dodecaedro, all’icosaedro. La stessa sorte subirono le figure di un mazzo di carte da gioco che furono subito identificate tutte senza errori, ma Sacks era poco convinto del valore positivo delle prove perché sia i solidi che le figure erano forme rappresentabili schematicamente con un’analisi lineare e facilmente riconoscibili attraverso pochi particolari, dalla semplice stilizzazione del disegno al numero degli spigoli dei solidi8. Ma come si sarebbe comportato davanti alla concreta complessità di un oggetto qualunque?
Gli mise allora in mano una bella rosa rossa che aveva comprato apposta per quello scopo, e aspettò la descrizione del dottore, che fece imperturbabile questo commento:

"Quindici centimetri circa di lunghezza, una forma rossa convoluta con un’appendice lineare verde".

Non riuscì a dire cos’era l’oggetto. La sua conoscenza di esso terminava con quella incredibile definizione, così esatta e nello stesso tempo così estraniante da ogni significato concreto e reale. Conclude Sacks:

Costruiva il mondo come fa un calcolatore, servendosi di caratteristiche chiave e relazioni schematiche. Era possibile identificare le strutture — facendo una sorta di identikit — senza minimamente coglierne la realtà.

L’uomo che scambiò
sua moglie per un cappello
 

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