Siamo condannati ad imparare: la neuroplasticità (terza ed ultima parte)

Dagli inizi degli anni novanta dello scorso secolo la scienza ha indagato in maniera massiva sulla neuroplasticità nell’uomo.

Grazie, soprattutto, all’uso delle tecniche di imaging, quali la risonanza magnetica funzionale, la magnetoencefalografia e la stimolazione magnetica transcranica, si sono potute osservare le differenze anatomiche e funzionali tra esperti e non esperti.

Se il cervello umano si fosse rilevato plastico, come quello di altri primati (dato emerso dagli studi di Merzenich in California), allora le neuroimaging avrebbero fornito dati chiari: il cervello  degli esperti avrebbe differito notevolmente in quanto a volume, spessore e superficie, di regioni corticali, oltre che nel connettoma, rispetto a quello dei non esperti.

In effetti, oggi siamo nella piena conoscenza che nei musicisti ciascuna area corticale correlata al controllo sensori-motorio è anatomicamente differente rispetto ai non musicisti. Nei violinisti, ad esempio, le aree motorie che controllano i movimenti delle mani sono più sviluppate in un solo emisfero, mentre nei pianisti in entrambi. Queste differenze anatomiche coinvolgono il cervello degli esperti nella sua totalità. Infatti, modifiche anatomiche si rilevano sia nei circuiti frontali che nelle aree corticali sensori-motorie (corteccia posteriore), come anche nelle strutture nervose profonde, quali il cervelletto. Inoltre, le differenze non riguardano solo la sostanza grigia cerebrale (corpi delle cellule nervose)  ma, anche, i fasci di fibre nervose (connettoma), ed il microcircolo cerebrale (neoformazione di vasi capillari). Le stesse modifiche sono state osservate in studi eseguiti su giocatori di scacchi, ballerini, giocatori di golf e traduttori simultanei. Tra gli studi più noti all’opinione pubblica vi sono quelli effettuati presso l’Università di Londra, dove i ricercatori scoprirono un ippocampo posteriore (area cerebrale che archivia informazioni ambientali riguardanti lo spazio) più grosso nei tassisti che nella restante popolazione londinese. Di notevole interesse l’osservazione che, l’effetto iperplasico si mostrava direttamente proporzionale all’anzianità di lavoro dei tassisti.

Grazie, soprattutto, al lavoro pionieristico sulle sinapsi da parte del premio nobel per la medicina Kandel, si è potuto osservare che, durante un “allenamento” di giocoleria effettuato con intensità, costanza e frequenza stabilita, per un periodo trimestrale, le aree relative alla percezione visiva del movimento (V5) diventavano più spesse e migliorava la forza funzionale delle sinapsi. Quest’ultima funzione era legata ad una gemmazione e formazione di nuovi dendriti, con coseguente aumento della forza sinaptica, oltre che alla neurogenesi.

Altra figura scientifica degna di ammirazione, per averci consentito di conoscere meglio il fenomeno della plasticità cerebrale, è stata quella del neuroscienziato Californiano, di origine indiana, Ramachandran. Questi ha avuto il merito di aver intuito che il “dolore fantasma”, negli arti amputati, fosse una conseguenza della riorganizzazione delle cellule nervose della corteccia sensori-motoria, deprivate dello stimolo sensoriale periferico, susseguente l’amputazione.

Attualmente, sempre più gruppi di ricerca stanno prestando attenzione, con le neuroimaging, a cosa succede, dopo appena due settimane, quando, a causa di una frattura, il braccio riposa perchè è stato ingessato. Quello che sapevamo era che, un tempo così breve appariva sufficiente per determinare un assottigliamento della corteccia cerebrale correlata al controllo sensori-motorio del braccio fratturato (quella controlaterale al braccio), mentre le aree cerebrali correlate al controllo del braccio sano si ispessivano. Quello che si sta cercando di conoscere è sul cosa accade in questo aumento di spessore del grigio corticale. Trattasi di un aumento di volume dei neuroni, di un aumento del numero delle sinapsi o delle cellule della glia, o di una proliferazione della neurogenesi?

In effetti, tutte queste modificazioni sono state documentate negli animali di laboratorio come effetto dell’apprendimento e dell’esercizio.

Per l’essere umano si rende necessario un range di accuratezza spaziale delle tecniche di laboratorio ancora più basso (attualmente sta intorno al millimetro cubo).

Sempre con più chiarezza emerge  che il cervello è una rete auto-organizzante  reagente agli stimoli ambientali (sensori-motori), garantendo così al suo possessore di conoscere la realtà e di fare previsioni sul futuro.

Per questo motivo, l’anatomia, sia macro che microscopica, del cervello adulto non può essere determinata geneticamente. E’ questo il motivo per cui si osservano evidenti asimmetrie anche nei cervelli di gemelli omozigoti.