How spontaneous brain activity keeps you alive - Nathan S. Jacobs

Come l'attività spontanea del cervello di mantiene in vita - Nathan S. Jacobs

Traduttore: Revisore: Emanuele Francesco Pecora

You probably don't need to be told how important your brain is.

Probabilmente non c'è bisogno di dirvi quanto importante sia il vostro cervello.

After all, every single thing you experience,

D'altronde, ogni cosa di cui fate esperienza,

your thoughts and your actions,

i pensieri, le azioni

your perceptions and your memories

le percezioni e i ricordi,

are processed here in your body's control center.

sono elaborati qui, nel centro di controllo del vostro corpo.

But if this already seems like a lot for a single organ to handle,

Ma se già questo sembra molto per un singolo organo

it's actually only a small part of what the brain does.

in realtà è solo una frazione di quello che il cervello fa.

Most of its activities are ones you'd never be aware of,

Molte delle sue attività sono quelle di cui non siete mai consapevoli,

unless they suddenly stopped.

a meno che non si blocchino di colpo.

The brain is made up of billions of neurons,

Il cervello è fatto di miliardi di neuroni,

e milioni di miliardi di connessioni.

and trillions of connections.

I neuroni si attivano grazie a specifici stimoli o pensieri,

Neurons can be activated by specific stimuli or thoughts,

but they are also often spontaneously active.

ma spesso sono anche attivi spontaneamente.

Some fire cyclically in a set pattern.

Alcuni si accendono ad intervalli specifici.

Others fire rapidly in short bursts before switching off,

Altri si accendono rapidamente in piccoli scoppi prima di spegnersi,

or remain quiet for long periods

o rimangono silenti per lunghi periodi

per combinarsi correttamente con migliaia di stimoli provenienti da altri neuroni.

until thousands of inputs from other neurons line up in just the right way.

In larga scala,

On a large scale,

ciò si traduce in ritmi elaborati dell'attività interna del cervello,

this results in elaborate rhythms of internally generated brain activity,

humming quietly in the background

che ronzano in sottofondo

whether we're awake, asleep,

che siamo svegli o meno,

or trying not to think about anything at all.

o che cerchiamo di non pensare a nulla.

Queste funzioni cerebrali che si verificano spontaneamente

And these spontaneously occurring brain functions

creano le fondamenta sulle quali

form the foundation upon which all other brain functions rely.

tutte le altre funzioni del cervello si appoggiano.

The most crucial of these automatically occurring activities

Le più importanti di queste attività che si attivano automaticamente

are the ones that keep us alive.

sono quelle che ci mantengono in vita.

For example, while you've been paying attention to this video

Ad esempio, mentre stai guardando questo video

spontaneous activity in your brain has been maintaining your breathing

l'attività spontanea del tuo cervello mantiene il respiro

at 12 to 16 breaths a minute, making sure that you don't suffocate.

tra 12 a 16 respiri al minuto, assicurandosi che non soffochi.

Senza alcuno sforzo cosciente, i segnali provenienti

Without any conscious effort,

signals from parts of your brainstem are sent through the spinal cord

dal tronco encefalico vengono inviati attraverso il midollo spinale

to the muscles that inflate your lungs,

ai muscoli che gonfiano i tuoi polmoni,

making them expand and contract, whether or not you're paying attention.

facendoli espandere e contrarre, che tu ci faccia o meno caso.

The neuronal circuits underlying such rhythmic spontaneous activity

I circuiti neuronali sottostanti tale attività ritmica spontanea

are called central pattern generators,

sono chiamati generatori dello schema centrale

and control many simple repetitive behaviors,

e controllano molte azioni semplici e ripetitive,

like breathing,

come respirare,

walking,

camminare,

and swallowing.

e ingoiare.

Ongoing neural activity also underlies our sensory perception.

L'attività neurale sta alla base anche della percezione sensoriale.

It may seem

Può sembrare che i neuroni nella tua retina

that the neurons in your retina that translate light into neural signals

che traducono la luce in segnali neuronali,

would remain quiet in the dark,

rimangano tranquilli al buio

but in fact,

ma in realtà

the retinal ganglion cells that communicate with the brain

le cellule gangliari retiniche che comunicano con il cervello

are always active.

sono sempre attive.

And the signals they send are increases and decreases in the rate of activity,

E i segnali che inviano sono aumenti o diminuzioni del tasso di attività,

rather than separate bursts.

piuttosto che scoppi separati.

So at every level, our nervous system is teeming with spontaneous activity

Ad ogni livello, il nostro sistema nervoso brulica di attività spontanea

that helps it interpret and respond to any signals it might receive.

che aiuta a interpretare e rispondere a qualsiasi segnale che potrebbe ricevere.

Il pilota automatico del cervello

And our brain's autopilot isn't just limited to our basic biological functions.

non si limita alle funzioni biologiche di base.

Have you ever been on the way home,

Ti è mai capitato di tornare a casa,

started thinking about what's for dinner,

e iniziare a pensare alla cena,

and then realized you don't remember walking for the past five minutes?

e poi ti sei reso conto non ricordi di aver camminato per 5 minuti?

While we don't understand all the details,

Sebbene non capiamo tutti i dettagli,

we do know that the ongoing activity in multiple parts of your brain

sappiamo che l'attività costante nelle molteplici parti del nostro cervello

is somehow able to coordinate what is actually a complex task

è in qualche modo in grado di coordinare un compito realmente complesso

involving both cognitive and motor functions,

coinvolgendo le funzioni cognitive e motorie,

guidandoti lungo la strada giusta e facendoti muovere le gambe

guiding you down the right path and moving your legs

while you're getting dinner figured out.

mentre tu pensi alla cena.

But perhaps the most interesting thing about spontaneous brain function

Ma forse la cosa più interessante delle funzioni cerebrali spontanee

is its involvement in one of the most mysterious

è il suo coinvolgimento in uno dei più misteriosi

and poorly understood phenomena of our bodies: sleep.

e poco conosciuti fenomeni del nostro corpo: il sonno.

You may shut down and become inactive at night,

Puoi spegnerti ed essere inattivo durante la notte,

ma non il tuo cervello.

but your brain doesn't.

While you sleep,

Mentre dormi,

ongoing spontaneous activity gradually becomes more and more synchronized,

l'attività spontanea non si ferma, anzi diventa sempre più sincronizzata,

eventually developing into large, rhythmic neural oscillations

sviluppandosi in grandi, oscillazioni neurali ritmiche

that envelop your brain.

che avvolgono il tuo cervello.

This transition to the more organized rhythms of sleep

Questa transizione fino ai ritmi più organizzati del sonno

starts with small clusters of neurons tucked in the hypothalamus.

inizia con piccoli gruppi di neuroni posizionati nell'ipotalamo.

Despite their small number,

Nonostante il loro piccolo numero,

these neurons have a huge effect

questi neuroni hanno enorme effetto

in turning off brainstem regions that normally keep you awake and alert,

nello spegnimento delle regioni

che normalmente ti tengono sveglio e vigile

letting other parts, like the cortex and thalamus,

permettendo ad altre parti, come la corteccia e il talamo

slowly slip into their own default rhythms.

di scivolare lentamente nei propri ritmi predefiniti.

The deeper we fall into sleep,

Più dormiamo profondamente,

the slower and more synchronized this rhythm becomes,

più lento e sincronizzato diventa questo ritmo,

with the deepest stages dominated by large amplitude, low frequency delta waves.

con gli stadi più profondi dominati da ampie onde delta a bassa frequenza.

But surprisingly, in the middle of this slow wave sleep,

Ma sorprendentemente, nel mezzo di questo sonno ad onde lente,

the brain's synchronized spontaneous activity

l'attività sincronizzata spontanea del cervello

repeatedly transitions into the sort of varied bursts

cambia più volte in quelle esplosioni diverse

that occur when we're wide awake.

che avvengono quando siamo ben svegli.

This is the sleep stage known as REM sleep,

Questa è la fase del sonno detta REM,

where our eyes move rapidly back and forth as we dream.

dove gli occhi si muovono rapidamente mentre dormiamo.

Neuroscientists are still trying to answer many fundamental questions about sleep,

I neuroscienziati stanno ancora cercando una risposta a molte domande sul sonno,

such as its role in rejuvenating cognitive capacity,

come il suo ruolo nella capacità cognitiva rigenerante,

cellular homeostasis,

l'omeostasi cellulare,

and strengthening memory.

e il rafforzamento della memoria.

And more broadly, they are exploring

Più in generale, stanno esplorando

how it is that brain can accomplish such important and complex tasks,

come il cervello possa svolgere compiti importanti e complessi,

such as driving, or even breathing, without our awareness.

come guidare, o persino respirare, senza che ne siamo coscienti.

But for now, until we are better able

Ma per adesso, finché non saremo in grado

to understand the inner workings of their spontaneous functioning,

di capire i meccanismi interni del loro funzionamento spontaneo,

we need to give our brains credit for being much smarter

dobbiamo ammettere che il nostro cervello sia più intelligente

than we ourselves are.

di quanto lo siamo noi stessi.