Balistica e coscienza

Cosa succede quando un proiettile penetra violentemente nella testa di un uomo? Uno sparo durante una rapina, un militare in guerra o persino un suicida hanno coscienza dell’impatto nella loro testa? Chi arriva prima al bersaglio terminale: la coscienza o il proiettile? Secondo i ricercatori a fare la differenza sono le zone cerebrali colpite e soprattutto la velocità dei processi cognitivi che sostengono l’esperienza cosciente.

Potrebbe sembravi un argomento macabro, ma in neuropsicologia questo tipo di indagine può rivelarsi sorprendentemente speciale. La balistica di una ferita dovuta ad arma da fuoco può essere un importante fonte di informazioni utili soprattutto per capire i processi neuropsicologici che accompagnano la nostra coscienza. Ci sono già ricerche che mettono in luce quanto sia insostenibile il tentativo di determinare un luogo fisso della coscienza e di difficile soluzione la comprensione della particolare dimensione del tempo in una scala microscopica quale è quella dei circuiti neurali del cervello.

Se rivediamo la scena di uno sparo alla testa, il proiettile preme sui capelli, buca la cute, perfora il muscolo e uno degli otto ossi cranici che proteggono il cervello. In una micro esplosione fa saltare il calcio, il fosforo, il sodio e il collagene della struttura cranica ricavandone un buco circolare. La distanza conta, più vicino è alla pallottola maggiore sarà il botto e la carne bruciata. Ma non è finita qui: il tessuto connettivo e le membrane fibrose che fanno da cuscino agli emisferi cerebrali vengono lacerati e il proiettile affonda nel liquido cerebrospinale che serve per assorbire un trauma.

Una volta penetrato nella scatola cranica, il pallino attraversa tutti i tessuti prima che essi comincino a bruciare e a consumarsi, spinge fuori quelli che incontra nel suo percorso. In base alle zone colpite ci saranno i relativi problemi:

Se sono colpite le cortecce prefrontali, l’abilità di elaborare l’informazione per risolvere problemi saranno spazzate via. Se sarà colpito l’ippocampo, addio memoria a lungo termine, se attraversa l’Area di Broca non sarà più in grado di parlare come prima… Infine il proiettile lascia un tunnel temporaneo e i tessuti ritornano verso il loro punto di partenza, riprendendo l’originaria posizione. Un andare e tornare che ricorda l’entrata con le porte girevoli di certi alberghi, ecco qualcosa di simile avviene con le onde scioccanti durante e dopo uno sparo.

Tuttavia, secondo una ricerca, un terzo dei pazienti può sopravvivere, sebbene il 50% di loro non superi i 30 giorni. La linea mediale sembra essere la regione cerebrale più fatale. Ma come è possibile sopravvivere e addirittura poterne uscire fuori senza danni cognitivi notevoli? Eagleman afferma che ciò può dipendere dall’alta velocità e dalle piccole dimensioni del proiettile che può entrare ed uscire senza fare troppi danni. Mi viene in mente il caso di Phineas Gage!

(fonte Wikimedia)

Tom Stafford fa notare che il pericolo per uno sparo alla testa potrebbe essere determinate non tanto per il danno al cervello quanto piuttosto per la perdita di sangue. In media un uomo ha 6 litri di sangue nel suo corpo e la carotide ne pompa al cervello circa un quarto di litro ogni minuto a risposo. Egli stima che se per perdere coscienza deve fuoriuscire circa il 20% del nostro sangue, bastano due minuti per il black out se la carotide venisse colpita (sempre che in quei due minuti non siamo battuti a terra dall’impatto esplosivo). Bisogna inoltre tenere conto di una serie di fattori: la velocità della pallottola, la forma, la dimensione, la distanza.

Ma c’è pure da prendere in considerazione la frantumazione delle ossa  i cui frammenti possono causare più lacerazioni del proiettile in se stesso. In 42 casi di interventi per spari alla testa di civili, due neurochirurghi sono stati in grado di estrarre pezzettini di ossa con le estremità delle dita (digital palpation).  La pressione urtante interna è particolare perché il cervello si comporta come una palla in un flipper che schizza rimbalzando sulle pareti craniche coll’elevato rischio di procurare multipli traumi laterali. Un fenomeno analogo avviene per i pugili che possono incorrere dopo diversi anni di carriera, per i colpi ricevuti, alla cosiddetta sindrome del pugile sonato.

Esistono situazioni limite: ad esempio l’impressionante effetto del Krönlein shot, che si verifica raramente, quando un proiettile ad alta velocità spezza la dura madre (la membrana più esterna e spessa che avvolge il cervello) e fa schizzare per intero il cervello fuori dal cranio. Una pallottola a velocità più lenta al contrario può non avere gravi conseguenze, come accadde in numerosi casi durante la Prima Guerra Mondiale in quei soldati che sopravvissero a piccole ferite locali al cervello dovute ad arma da fuoco. La velocità e il luogo di impatto sembrano essere cruciali nel determinare l’esito dello sparo e nel caratterizzare l’esperienza cosciente. Una ricerca ha messo in evidenza che spari di arma da fuoco nelle regioni occipitali e anteriori temporali in 49 su 76 casi sono risultati fatali.

Ma per avere un’idea del “ritardo” con cui prendiamo coscienza di un evento, prendiamo come esempio l’anatomia di un incidente stradale (a 50 km/h). Nel primo millisecondo i sensori dell’auto registrano l’onda di pressione. A 8.5 ms si aprono gli airbag, a 15 la struttura inizia ad assorbire l’impatto.  A 17 ms il passeggero prende contatto con l’airbag, a 30 ms il passeggero prova il massimo impatto la cui forza equivale a 12 volte quella della gravità. A 70 ms il passeggero è sbalzato all’indietro verso il centro dell’autovettura (per gli ingegneri il test è concluso).

Tra i 150 e i 300 ms infine il passeggero comincia a diventare coscienze dell’impatto. Fermo restando che indossi la cintura di sicurezza e l’airbag funzioni a dovere, altrimenti non avrebbe nemmeno il tempo per sapere di essere protagonista di un incidente stradale…

Secondo Eagleman il danno alla corteccia e al talamo (che regola la coscienza e la vigilanza) spesso conduce ad uno stato comatoso. Se invece viene colpito il cervelletto, la coscienza non dovrebbe subire alcun deterioramento. Tutto il sistema cerebrale sembra essere coinvolto nell’esperienza cosciente, nota il neuroscienziato, quindi più parti del cervello vengono danneggiate maggiori saranno le ripercussioni sui processi di coscienza. Non è possibile uno screenshot che catturi il momento in cui prendiamo coscienza. A conferma che non può ritenersi valido un modello locazionalista della coscienza, punto che va a sconvolgere pure il concetto del tempo, perché non essendoci un classico riferimento anatomico spaziale diventa complicato poter ricostruire linearmente la sequenza temporale che conduce ad un approdo cosciente dello stimolo.

Sì ricerche come queste aprono e rimettono in discussione vecchie ed affascinanti concezioni sulla coscienza. Concetti come velocità, spazio, esperienza cosciente si smarcano dal senso comune. Il neuroscienziato Eagleman (vi consiglio di dare un’occhiata al suo bel sito) sostiene che i segnali attraverso i neuroni sono “insanamente” lenti rispetto all’elettricità, viaggiando ad una velocità di un metro al secondo. Ci vuole sempre un intervallo di tempo per elaborare l’informazione, così che la riceviamo sempre un attimo dopo: come se vivessimo sempre nel passato. Anzi ad essere più veloce è il sistema motorio rispetto alla coscienza di uno stimolo. E non mi sorprende dato che evolutivamente è stato più utile saper scappare in fretta di fronte ad un predatore piuttosto che pensarci sopra ed essere divorati.

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