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Giuseppe
Moruzzi e la scuola di Pisa
Stati di coscienza: vigilanza, sonno e sogno
Giuseppe
Moruzzi e la scuola di Pisa
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Petite histoire de la Biologie Onirique
La naturalisation des rêves
Biografia di Adrian dal sito della fondazione Nobel
Biografia scientifica
Campagnola Emilia 1910- Pisa 1986
Discendente di una famiglia che contava già varie generazioni di autorevoli medici
Si laurea in medicina a Parma nel 1933, dove lo stesso anno diventa assistente all’istituto di fisiologia. Suo maestro è Mario
Camis, uno dei maggiori fisiologi italiani dell’epoca, allievo di Luigi Luciani e collaboratore di John Newport Langley e Barcroft a Cambridge e del Nobel Charles Scott Sherrington a
Liverpool. Camis sarà allontanato dall’Università in seguito all’emanazione delle leggi razziali, nel 1938.
Nel 1936, Moruzzi segue Camis a Bologna. L’autunno dell’anno successivo, nell’ateneo bolognese Camis organizza un congresso internazionale di elettrofisiologia per le celebrazioni del secondo centenario della nascita di Luigi
Galvani. In quell’occasione Moruzzi incontra i maggiori studiosi di elettrofisiologia a livello mondiale, tra cui Edgard
Adrian, Frederic Bremer e Berger. Come borsista della Rockfeller
Foundation, Moruzzi studia circa un anno, 1937-38, a Bruxelles da Bremer e altrettanto l’anno successivo da Adrian a Cambridge.
Nel 1942, Moruzzi diviene Libero docente in fisiologia umana. Come Libero docente insegna a Siena nell’anno accademico 1942-43 e poi a Parma nel 1945. Nel 1946 ottiene la cattedra a Ferrara, dove resterà sino al 1948, anno in cui sarà chiamato a Pisa, dove resterà sino alla fine della carriera accademica.
Sin dall’inizio della sua attività di ricercatore Moruzzi si concentra su questioni di
neurofisiologia. Nel 1935 indaga il ruolo del cervelletto nel controllo dei muscoli scheletrici e nei riflessi vasomotori. Quindi si interessa del rapporto tra cervelletto e corteccia motoria. Tra il 1937 e il ’38 inizia ad avvicinarsi al problema della neurofisiologia degli stati di coscienza e del sonno, studiando con
Bremer, allora il leader della ricerca sui meccanismi neurofisiologici del sonno. La successiva collaborazione a Cambridge con E.D.
Adrian, pioniere dell’elettroencefalografia nella ricerca di base e nella clinica del sistema nervoso, apre a Moruzzi il vasto campo dell’indagine dei rapporti elettrofisiologici tra sistemi neuronali nel cervello e dell’epilessia sperimentale, settore di studi cui dedichiamo un’apposito capitolo di questo percorso nella storia delle neuroscienze in Italia.
Nel 1948-49, nuovamente sotto gli auspici della Rockfeller Foundation, Moruzzi passa un periodo come visiting professor alla Northwestern University, lavorando con Horace
Magoun.
Durante questo viaggio di studio, Moruzzi, in collaborazione con Magoun, arriva ad identificare il centro cerebrale responsabile dello stato di veglia ed intorno al quale, a partire dagli studi del belga Frederic
Bremer, si faceva ricerca da oltre vent’anni.
Moruzzi e Magoun erano impegnati nello studio delle vie neurali che vanno dal cervelletto alla corteccia motoria, rilevando gli effetti della stimolazione elettrica del tronco encefalico, da loro ritenuto una stazione di collegamento tra le due aree dell’encefalo. Durante l’esperimento essi però osservavano che l’applicazione dello stimolo produceva onde cerebrali tipiche di uno stato di intensa vigilanza. I due interpretavano questo imprevisto riscontro ipotizzando che l’applicazione della corrente avesse stimolato una via o un centro deputato all’attivazione della corteccia cerebrale. Con ulteriori indagini Magoun e Moruzzi dimostravano che la stimolazione di questa struttura encefalica profonda, da loro chiamata formazione reticolare, provocava il risveglio e l’aumento dell’attenzione dell’animale, mentre la distruzione della reticolare faceva cadere gli animali nel coma permanente.
Con ciò Moruzzi e Magoun avevano indicato e posto le basi del programma di ricerca che doveva svelare in pochi anni i meccanismi fondamentali della fisiologia del sonno.
Tornato in Italia Moruzzi costruiva attorno a sé un gruppo di Moruzzi che doveva trainare le ricerche a livello mondiale sulla neurofisiologia del sonno. Nel 1958 Moruzzi veniva nominato direttore del centro di studio per la Neurofisiologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche creato presso l’istituto di fisiologia dell’Università di Pisa. Il centro diventava presto il crocevia mondiale della ricerca di punta e della formazione dei ricercatori sul problema della fisiologia della veglia e del sonno.
In quegli anni il programma di ricerca del gruppo di Moruzzi era guidato dall’ipotesi dell’esistenza di un centro capace di contrastare l’azione della formazione reticolare, presumibilmente localizzato nella parti inferiori del tronco cerebrale[1]. Alberto Zanchetti e Gian Franco Rossi, due studiosi del centro, individuavano così un sito a livello della metà del ponte, esattamente di fronte alla radice del nervo
trigeminale. A livello di questo sito, Moruzzi e i suoi collaboratori conducevano sui gatti una sezione completa attraverso il tronco cerebrale. Il risultato dell’operazione era la soppressione del sonno nell’animale. I gatti così operati (preparati mediopontini pretrigeminali venivano chiamati tecnicamente) dormivano mediamente solo il 20% del tempo, contro il 65% dei gatti normali. La corteccia cerebrale mostrava la caratteristica attività elettrica della veglia (attività veloce e a basso voltaggio) ed anche i movimenti degli occhi erano quelli tipici di un animale sveglio che segue il movimento degli oggetti. L’esperimento non lasciava dubbi sul fatto che la sezione chirurgica aveva disconnesso la reticolare da una struttura non ben identificata posta nelle parti inferiori del tronco cerebrale che normalmente doveva essere preposta al controllo dei centri della veglia. Era come se nel preparato mediopontino fosse stato rimosso un freno alle funzioni della reticolare e le attività di quest’ultima, liberate da ogni vincolo restrittivo costringessero gli animali alla veglia forzata. Le nuove evidenze sperimentali conducevano perciò alla conclusione che il sonno è soggetto ad un controllo di tipo attivo e a uno di tipo passivo. Il controllo di tipo attivo consisteva nell’applicazione di un freno alla reticolare da parte di altre strutture cerebrali; il controllo di tipo passivo corrispondeva invece ad una sorta di esaurimento delle funzioni toniche esercitate dalla reticolare stessa.
Moruzzi e la sua scuola
Negli anni successivi a tali scoperte[2], l’istituto e il centro diretti da Moruzzi si aprivano a livello internazionale, ospitando ricercatori da tutto il mondo e stabilendo indagini in comune con diversi laboratori stranieri (come il MIT e il laboratorio di neurofisiologia del Nencki institute di Varsavia diretto da
Konorski, altro grande fisiologo del periodo).
Gli allievi di Moruzzi si facevano apprezzare per l’autorevolezza e le qualità scientifiche a livello mondiale. Tra i collaboratori spiccavano quelli in ruolo all’università di Pisa, come lo stesso Moruzzi e Ottavio Pompeiano, Arduini e Mollica ma anche i giovani che lavoravano presso il centro CNR come Giovanni
Berlucchi, Magni, Pier Giorgio Strata e l’attuale direttore dell’Istituto di Neurofisiologia del
CNR, Lamberto Maffei, all’epoca laureando. Mancia, collaboratore del centro, veniva mandato 14 mesi da Horace W. Magoun nel Brain Research
Institute; mentre Magni studiava a Canberra dal premio Nobel John Charles
Eccles.
A cavallo degli anni ’60, Moruzzi affidava ai suoi collaboratori altre importanti ipotesi di ricerca. Arduini indagava sull’esistenza di attività tonica degli organi di senso sulla reticolare ascendente. Pompeiano e Moruzzi studiavano le strutture sincronizzanti bulbari e la produzione di sonno EEGrafico e comportamentale con stimolazioni sensitive. Ancora Pompeiano e Moruzzi lavoravano all’identificazione del meccanismo responsabile della soppressione del tono muscolare durante il sonno paradosso.
Note
[1] Batini, C. Moruzzi, G., Palestino, M., Rossi G.F., Zanchetti, A., «Persistent patterns of wakefulness in the pretrigeminal midpontine
preparation», Science, 1958, 128, 30; anche in Arch. Ital. Biol., 1959, 97.
[2] G. Moruzzi, «Il centro di studio per la Neurofisiologia, II sezione – Pisa, Attività svolta durante il biennio 1959-1961», », La Ricerca Scientifica, 1962, 32, 1, 7 serie 2, pp. 525-533.
Letture consigliate
Giuseppe Moruzzi, L' epilessia sperimentale, Bologna : N. Zanichelli, 1946;
Giuseppe Moruzzi, Fisiologia della vita di relazione, Torino : UTET, 1983
neurone
rete neuronale
Adrian
Bremer
Magoun
Moruzzi
Moruzzi (a destra) e Jouvet