Quale parte del cervello differenzia fortemente i mammiferi dagli altri vertebrati?
doc-2449
La dimensione, tuttavia, non è l' unica differenza: esistono anche differenze sostanziali di forma. Il cervello e il mesencefalo dei mammiferi sono generalmente simili a quelli di altri vertebrati, ma nel proencefalo compaiono differenze drammatiche, notevolmente ampliate e alterate nella struttura. La corteccia cerebrale è la parte del cervello che maggiormente contraddistingue i mammiferi. Nei vertebrati non mammiferi, la superficie del cerebrum è rivestita da una struttura relativamente semplice a tre strati chiamata pallio. Nei mammiferi, il pallio si evolve in una struttura complessa a sei strati chiamata neocorteccia o isocorteccia. Diverse aree ai margini del neocorteccia, tra cui l' ippocampo e amigdala, sono anche molto più estesamente sviluppate nei mammiferi rispetto ad altri vertebrati.
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doc-2448
La differenza più evidente tra il cervello dei mammiferi e gli altri vertebrati è in termini di dimensioni. In media, un mammifero ha un cervello grosso modo doppio di quello di un uccello della stessa taglia corporea, e dieci volte più grande di un rettile della stessa taglia corporea.
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doc-2444
I cervelli sono più semplicemente confrontati in termini di dimensioni. La relazione tra la dimensione cerebrale, la dimensione corporea e altre variabili è stata studiata in un' ampia gamma di specie di vertebrati. Come regola generale, la dimensione cerebrale aumenta con la dimensione del corpo, ma non in una semplice proporzione lineare. In generale, gli animali più piccoli tendono ad avere cervello più grande, misurato come frazione della dimensione corporea. Per i mammiferi, il rapporto tra volume cerebrale e massa corporea segue essenzialmente una legge di potere con un esponente di circa 0,75. Questa formula descrive la tendenza centrale, ma ogni famiglia di mammiferi se ne discosta in qualche misura, in un modo che riflette in parte la complessità del loro comportamento. Per esempio, i primati hanno cervelli da 5 a 10 volte superiori a quelli previsti dalla formula. I predatori tendono ad avere cervelli più grandi della loro preda, rispetto alle dimensioni del corpo.
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doc-2443
I primi vertebrati sono comparsi più di 500 milioni di anni fa (Mya), durante il periodo cambriano, e possono aver assomigliato ai moderni pesciaghi in forma. Gli squali sono apparsi circa 450 Mya, gli anfibi circa 400 Mya, i rettili circa 350 Mya e i mammiferi circa 200 Mya. Ogni specie ha una storia evolutiva altrettanto lunga, ma i cervelli dei pesci mannaro moderni, lamprede, squali, anfibi, rettili e mammiferi mostrano un gradiente di dimensioni e complessità che segue approssimativamente la sequenza evolutiva. Tutti questi cervelli contengono lo stesso insieme di componenti anatomiche di base, ma molti sono rudimentali nel pesce pagliaro, mentre nei mammiferi la parte principale (il telencefalo) è molto elaborato ed espanso.
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doc-2445
Tutti i cervelli vertebrati condividono una forma comune di base, che appare più chiaramente durante le prime fasi dello sviluppo embrionale. Nella sua prima forma, il cervello appare come tre gonfiori all' estremità anteriore del tubo neurale; questi gonfiori alla fine diventano il proencefalo, il mesencefalo, il mesencefalo e il rombencefalo, rispettivamente. Nelle prime fasi dello sviluppo cerebrale, le tre aree sono approssimativamente uguali in termini di dimensioni. In molte classi di vertebrati, come pesci e anfibi, le tre parti rimangono simili per dimensioni nell' adulto, ma nei mammiferi il proencefalo diventa molto più grande delle altre parti, e il mesencefalo diventa molto piccolo.
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doc-5207
Sulla base delle scoperte fatte attraverso la mappatura neurale del sistema limbico, la spiegazione neurobiologica dell' emozione umana è che l' emozione è uno stato mentale piacevole o sgradevole organizzato nel sistema limbico del cervello mammifero. Se distinto dalle risposte reattive dei rettili, le emozioni sarebbero poi elaborazioni mammiferi di modelli generali di eccitazione vertebrato, in cui neurochimici (per esempio, dopamina, noradrenalina e serotonina) step-up o step-down livello di attività del cervello, come visibile nei movimenti del corpo, gesti e posture. Le emozioni possono probabilmente essere mediate da feromoni (vedere paura).
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doc-2451
I cervelli degli esseri umani e di altri primati contengono le stesse strutture dei cervelli di altri mammiferi, ma sono generalmente più grandi in proporzione alla dimensione corporea. Il metodo più ampiamente accettato per confrontare le dimensioni del cervello tra le specie è il cosiddetto quoziente di encefalizzazione (EQ), che tiene conto della non linearità del rapporto cervello-corpo. Gli esseri umani hanno un EQ medio nel range da 7 a 8, mentre la maggior parte degli altri primati hanno un EQ nel range da 2 a 3. I delfini hanno valori superiori a quelli dei primati diversi dagli esseri umani, ma quasi tutti gli altri mammiferi hanno un EQ che è sostanzialmente inferiore.
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doc-2430
Il cervello è un organo che funge da centro del sistema nervoso in tutti i vertebrati e nella maggior parte degli animali invertebrati. Solo pochi invertebrati come spugne, meduse, schizzi marini adulti e stelle marine non hanno cervello; sono invece presenti reti nervose diffuse o localizzate. Il cervello si trova nella testa, di solito vicino agli organi sensoriali primari per i sensi come la visione, l' udito, l' equilibrio, il gusto e l' olfatto. Il cervello è l' organo più complesso del corpo di un vertebrato. In un uomo tipico, la corteccia cerebrale (la parte più grande) si stima che contiene 15-33 miliardi di neuroni, ciascuno collegato da sinapsi a diverse migliaia di altri neuroni. Questi neuroni comunicano tra loro per mezzo di lunghe fibre protoplasmatiche chiamate assoni, che trasportano treni di impulsi di segnale chiamati potenziali d' azione a parti distanti del cervello o del corpo mirando cellule destinatarie specifiche.
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doc-2450
L' elaborazione della corteccia cerebrale porta con sé cambiamenti in altre aree cerebrali. Il colliculo superiore, che svolge un ruolo importante nel controllo visivo del comportamento nella maggior parte dei vertebrati, si restringe ad una piccola dimensione nei mammiferi, e molte delle sue funzioni sono assunte da aree visive della corteccia cerebrale. Il cervelletto di mammiferi contiene una grande porzione (il neocerebellum) dedicata a sostenere la corteccia cerebrale, che non ha alcuna controparte in altri vertebrati.
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doc-2433
Questo articolo mette a confronto le proprietà del cervello in tutta la gamma di specie animali, con la massima attenzione ai vertebrati. Si occupa del cervello umano nella misura in cui condivide le proprietà di altri cervelli. I modi in cui il cervello umano differisce da altri cervelli sono contemplati nell' articolo sul cervello umano. Molti argomenti che potrebbero essere trattati in questa sede sono invece affrontati perché si può dire molto di più su di essi in un contesto umano. La più importante è la malattia cerebrale e gli effetti dei danni cerebrali, coperti nell' articolo sul cervello umano perché le malattie più comuni del cervello umano o non si manifestano in altre specie, o altrimenti manifestarsi in modi diversi.
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doc-2440
Fatta eccezione per alcuni organismi primitivi come le spugne (che non hanno sistema nervoso) e i cnidari (che hanno un sistema nervoso costituito da una rete nervosa diffusa), tutti gli animali multicellulari viventi sono bilaterie, vale a dire animali con una forma corporea simmetrica bilaterale (vale a dire, lati sinistro e destro che sono approssimativamente immagini speculari l' uno dell' altro). Si ritiene che tutti i bilateriani siano discendenti da un antenato comune apparso all' inizio del periodo cambriano, 485-540 milioni di anni fa, ed è stato ipotizzato che questo antenato comune avesse la forma di un semplice tubeworm con un corpo segmentato. A livello schematico, questa forma di base a vite senza fine continua ad essere riflessa nell' architettura del corpo e del sistema nervoso di tutti i moderni bilateriani, compresi i vertebrati. La forma fondamentale del corpo bilaterale è un tubo con una cavità intestinale cavo che va dalla bocca all' ano, e un cordone nervoso con un ingrandimento (un ganglio) per ogni segmento del corpo, con un ganglio particolarmente grande nella parte anteriore, chiamato cervello. Il cervello è piccolo e semplice in alcune specie, come i vermi nematodi; in altre specie, tra cui i vertebrati, è l' organo più complesso del corpo. Alcuni tipi di vermi, come i lecci, hanno anche un ganglio ingrandito nella parte posteriore del cordone nervoso, noto come "cervello di coda".
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