Neuroplasticità: come si modella il cervello

Neuroplasticità

Come il cervello si adatta e si modella in risposta alle diverse esperienze della vita. In una parola: neuroplasticità

Il sistema nervoso dell’uomo è finemente progettato per modificarsi, funzionalmente e strutturalmente, in risposta agli stimoli che provengono tanto dall’interno del nostro corpo quanto dal mondo esterno. 

Il cervello è formato da neuroni: si tratta di cellule altamente specializzate organizzate in una complessa rete di sinapsi che formano circuiti con cui si integrano le informazioni sensoriali ed elaborate specifiche risposte. La comunicazione tra sinapsi avviene mediante la trasmissione di impulsi elettrici che divengono in segnali chimici.

Il termine “neuroplasticità” è molto utilizzato negli ultimi anni in campo medico e nelle scienze psicologiche per indicare la capacità dei circuiti nervosi di modificarsi in risposta alle esperienze vissute. Svolgere attività che si discostano dall’abitudinario comporta un’alterazione dell’attività elettrica cerebrale in eccesso o in difetto. Le sinapsi nervose sono in questo modo potenziate o inibite. 

Alterazioni dell’attività elettrica cerebrale protratte per lunghi periodi di tempo determinano modificazioni strutturali anche permanenti del sistema nervoso, il quale modifica sé stesso in risposta all’esperienza. 

La riorganizzazione strutturale e funzionale del sistema nervoso dipende dal livello a cui questa avviene. Attività diverse, infatti, stimolano zone diverse del cervello e l’adattamento sarà variabile anche in funzione di questa caratteristica. 

Use it, improve it

Quando si acquisisce un’abilità o si creano ricordi, non solo si creano dei nuovi circuiti neuronali, ma si intensificano anche quelli già esistenti. Le informazioni apprese sono comparate a quelle già esistenti per individuarne gli aspetti simili e le differenze.

Quello che può verificarsi, a livello molecolare, è il cosiddetto LTP: long term potentiation.

Il potenziamento a lungo termine è infatti uno dei modi attraverso cui si esprime la plasticità del sistema nervoso. Questo meccanismo si verifica quando i neuroni pre-sinaptici scaricano ripetutamente sui neuroni post-sinaptici. Secondo quanto sostenuto dal postulato di Donald Hebb “i neuroni che scaricano insieme si potenziano insieme”. Si osserva così un aumento dei canali ionici nella membrana post-sinaptica, il che rende di fatto più efficiente la sinapsi.

Il detto “la pratica rende perfetti” è in effetti giustificato dal postulato di Hebb: quando si impara un nuovo compito, i circuiti neurali vengono rinforzati grazie a questo meccanismo. Dopo ogni ripetizione la forza di trasmissione sinaptica aumenta, potenziando la comunicazione tra i neuroni. 

Sul lungo periodo, il circuito neuronale che si crea consente di replicare lo stesso compito in maniera sempre più efficiente e meno dispendiosa dal punto di vista energetico. Tanto più persiste la stimolazione, tanto più a lungo perdurano gli effetti plastici indotti dall’attività. Ciò significa che lo sviluppo di nuove competenze richiede che queste vengano mantenute e reiterate nel tempo.

Neuroplasticità e apprendimento motorio

Un ambiente ricco di stimoli, nel quale vengono continuamente messe in moto l’attenzione e la memoria, influenza positivamente la capacità di apprendimento del cervello e facilita la creazione di nuove mappe neurali. 

Mentre si svolge l’attività fisica e sportiva in particolare, i sistemi sensoriali vengono continuamente sottoposti a stimoli che obbligano il sistema nervoso a elaborare le risposte più adeguate al contesto. Questo processo, sul lungo periodo, determina una riorganizzazione strutturale e funzionale delle strutture cerebrali favorendo l’adattamento all’ambiente circostante e favorendo l’apprendimento motorio.

Imparare un gesto come la schiacciata a pallavolo non è infatti qualcosa di innato; tuttavia, l’allenamento determina la formazione di una serie di circuiti all’interno del sistema nervoso che permettono, dopo un certo tempo, di apprendere, immagazzinare e automatizzare il gesto tecnico, rendendolo automatico ed efficiente. Si crea un vero e proprio schema neurale che si attiva ogni qual volta si ripete lo stesso gesto.

Lo stesso discorso è valido, per esempio, quando si impara a suonare uno strumento musicale; il cervello impara gradualmente a organizzare e automatizzare i complessi gesti che consentono la riproduzione di una melodia.

Per tutti questi motivi, Al giorno d’oggi si ritiene che l’attività motoria sia ciò che più spinge, potenzia e indirizza i meccanismi di neuroplasticità. 

Neuroplasticità e riabilitazione: come allenare il cervello

Il cervello umano, grazie alla plasticità del sistema nervoso, è in grado di reagire e compensare i deficit causati da lesioni cerebrali o processi degenerativi cronici.

La neuroplasticità consente quindi di riparare, anche se non in maniera completa e perfetta, i danni causati da una patologia.

Quello che si osserva dal punto di vista fisiologico è una riorganizzazione dei tessuti tale da ripristinare la struttura lesa e in parte la funzione persa.

Questo processo avviene in maniera spontanea, ma può essere influenzato positivamente mediante la somministrazione di opportuni stimoli. Tra questi, l’esercizio fisico è quello che garantisce il miglior recupero da parte del paziente.

La neuroplasticità può esprimersi attraverso differenti meccanismi: i principali sono lo smascheramento, la rigenerazione e la riorganizzazione.

Tramite questi processi, si costruiscono nuovi collegamenti e nuove sinapsi che vanno a sostituirsi a quelle che sono venute meno a causa della patologia. Si consente, così, un relativo recupero di una funzione che deve essere in ogni caso allenata e perfezionata.

La cosa positiva è che la letteratura scientifica sostiene che chiunque, a qualsiasi età, è in grado di allenare il cervello attraverso una serie di attività che facilitano il recupero e il consolidamento di quelle funzioni che sono venute meno a causa di una malattia o semplicemente del fisiologico invecchiamento.

Da questo punto di vista, l’esercizio fisico affianca sempre le terapie mediche e rappresenta un efficace strumento di trattamento.  La combinazione di esercizi volti a migliorare la forza e la resistenza muscolare, associati a protocolli di trainig cognitivo e training sensoriale rappresenta ad oggi il gold standard in tutti quei processi di apprendimento nei quali vecchie abilità devono essere riacquisite e nuove abilità devono essere apprese.

Marco Manzoni per Questione Civile

Bibliografia e sitografia

  • Pierluigi Bertora; “Neurologia”; Piccin-Nuova Libraria editore; 2016;
  • “L’esercizio fisico per allenare la plasticità del cervello”, Fondazione LIMPE per il Parkinson Onlus;
  • “Neuroplasticità: come l’esperienza può cambiare il nostro cervello. Intervista a Nicoletta Berardi”, Luca Mazzucchelli podcast, 16 maggio 2022.
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