Il cervello malleabile. www.shutterstock.com
La neuroplasticità - o plasticità cerebrale - è la capacità del cervello di modificare le sue connessioni o di ricablare se stesso. Senza questa capacità, qualsiasi cervello, non solo il cervello umano, non sarebbe in grado di svilupparsi dall'infanzia all'età adulta o di riprendersi da una lesione cerebrale.
Ciò che rende speciale il cervello è che, a differenza di un computer, elabora i segnali sensoriali e motori in parallelo. Ha molti percorsi neurali che possono replicare la funzione di un altro in modo che piccoli errori nello sviluppo o la perdita temporanea della funzione attraverso il danno possano essere facilmente corretti reindirizzando i segnali lungo un percorso diverso.
Il problema diventa grave quando gli errori nello sviluppo sono grandi, come gli effetti di virus Zika sullo sviluppo del cervello nel grembo materno o in seguito a danni causati da un colpo alla testa o in seguito a un ictus. Eppure, anche in questi esempi, date le giuste condizioni il cervello può superare le avversità in modo da recuperare qualche funzione.
L'anatomia del cervello garantisce che alcune aree del cervello abbiano determinate funzioni. Questo è qualcosa che è predeterminato dai tuoi geni. Ad esempio, c'è un'area del cervello dedicata al movimento del braccio destro. Il danno a questa parte del cervello comprometterà il movimento del braccio destro. Ma poiché una parte diversa del cervello elabora la sensazione dal braccio, puoi sentire il braccio ma non puoi muoverlo. Questa disposizione "modulare" significa che una regione del cervello non correlata alla sensazione o alla funzione motoria non è in grado di assumere un nuovo ruolo. In altre parole, la neuroplasticità non è sinonimo di infinitamente malleabile.
Parte della capacità del corpo di recuperare a seguito di un danno al cervello può essere spiegata dal miglioramento dell'area danneggiata del cervello, ma la maggior parte è il risultato della neuroplasticità, che forma nuove connessioni neurali. In uno studio di Caenorhabditis elegans, un tipo di nematode utilizzato come organismo modello nella ricerca, E 'stato trovato che perdere il senso del tatto migliorava l'olfatto. Ciò suggerisce che la perdita di un senso ricollega gli altri. È noto che, negli esseri umani, perdere la vista in tenera età può aumentare gli altri sensi, soprattutto l'udito.
Come nel bambino in via di sviluppo, la chiave per sviluppare nuove connessioni è l'arricchimento ambientale che si basa su stimoli sensoriali (visivi, uditivi, tattili, olfattivi) e motori. Maggiore è la stimolazione sensoriale e motoria che una persona riceve, più è probabile che si riprenda da un trauma cerebrale. Ad esempio, alcuni dei tipi di file stimolazione sensoriale usato per trattare i pazienti colpiti da ictus include l'allenamento in ambienti virtuali, la musicoterapia e la pratica mentale dei movimenti fisici.
La struttura di base del cervello è stabilita prima della nascita dai tuoi geni. Ma il suo sviluppo continuo si basa in gran parte su un processo chiamato plasticità dello sviluppo, in cui i processi di sviluppo cambiano i neuroni e le connessioni sinaptiche. Nel cervello immaturo ciò include la creazione o la perdita di sinapsi, la migrazione dei neuroni attraverso il cervello in via di sviluppo o il reindirizzamento e il germogliamento dei neuroni.
Ci sono pochissimi posti nel cervello maturo in cui si formano nuovi neuroni. Le eccezioni sono i giro dentato dell'ippocampo (un'area coinvolta nella memoria e nelle emozioni) e il zona subventricolare del ventricolo laterale, dove vengono generati nuovi neuroni che poi migrano attraverso il bulbo olfattivo (un'area coinvolta nell'elaborazione dell'olfatto). Sebbene la formazione di nuovi neuroni in questo modo non sia considerata un esempio di neuroplasticità, potrebbe contribuire al modo in cui il cervello si riprende dai danni.
Crescita poi potatura
Man mano che il cervello cresce, i singoli neuroni maturano, prima inviando più rami (assoni, che trasmettono informazioni dal neurone, e dendriti, che ricevono informazioni) e poi aumentando il numero di contatti sinaptici con connessioni specifiche.
Perché non tutti si riprendono completamente dopo un ictus? www.shutterstock.com
Alla nascita, ogni neurone infantile nella corteccia cerebrale ha circa 2,500 sinapsi. A due o tre anni, il numero di sinapsi per neurone aumenta a circa 15,000 mentre il bambino esplora il suo mondo e apprende nuove abilità, un processo chiamato sinaptogenesi. Ma dall'età adulta il numero di sinapsi si dimezza, la cosiddetta potatura sinaptica.
Se il cervello mantiene la capacità di aumentare la sinaptogenesi è discutibile, ma potrebbe spiegare perché un trattamento aggressivo dopo un ictus può sembrare che inverta il danno causato dalla mancanza di afflusso di sangue a un'area del cervello rafforzando la funzione delle connessioni non danneggiate.
Forgiando nuovi percorsi
Continuiamo ad avere la capacità di apprendere nuove attività, abilità o lingue anche in età avanzata. Questa capacità conservata richiede che il cervello abbia a disposizione un meccanismo per ricordare in modo che la conoscenza venga conservata nel tempo per un futuro richiamo. Questo è un altro esempio di neuroplasticità ed è molto probabile che coinvolga cambiamenti strutturali e biochimici a livello della sinapsi.
Attività di rinforzo o ripetitive alla fine porteranno il cervello adulto a ricordare la nuova attività. Con lo stesso meccanismo, l'ambiente arricchito e stimolante offerto al cervello danneggiato alla fine porterà alla guarigione. Quindi, se il cervello è così plastico, perché tutti coloro che hanno un ictus non recuperano la piena funzionalità? La risposta è che dipende dall'età (i cervelli più giovani hanno maggiori possibilità di recupero), dalle dimensioni dell'area danneggiata e, soprattutto, dai trattamenti offerti durante la riabilitazione.
L'autore
Duncan Banks, docente di scienze biomediche, L'Open University
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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