Cos'è la neuroplasticità?

La neuroplasticità spiega la capacità di recupero di alcune aree cerebrali in risposta a una lesione, una stimolazione sensoriale o una nuova informazione.

Scritto e verificato el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Ultimo aggiornamento: 29 marzo, 2021

Neuroplasticità o plasticità neuronale sono termini che si riferiscono alla capacità del sistema nervoso umano di modificarsi per formare connessioni nervose in risposta a nuove informazioni, stimolazioni sensoriali, disfunzioni e danni. Ciò significa che il cervello cambia nel corso della vita in risposta all’ambiente.

Un cervello, che pesa 1.400 grammi, ha circa 100 miliardi di neuroni, con migliaia di sinapsi che conducono informazioni agli organi del corpo e agli arti. È un sistema fino a qualche anno fa concepito come rigido, fino a quando la plasticità neuronale non è arrivata a sfidare questa idea.

La neuroplasticità è associata all’apprendimento e allo sviluppo che hanno luogo durante l’infanzia, ma la sua definizione comprende molto di più ed è applicabile ad aree di grande interesse. Se volete sapere tutto su questo incredibile fenomeno, continuate a leggere.

A proposito di neuroni

Prima di entrare nell’argomento che ci interessa oggi, gettiamo alcune basi sul sistema nervoso umano. Quale modo migliore per farlo se non definendo la sua struttura cellulare di base, il neurone, e la sua speciale forma di comunicazione?

Il neurone è la cellula rappresentativa per funzionalità e fisiologia del sistema nervoso. La sua funzione è quella di trasmettere impulsi elettrici (attraverso un processo chiamato sinapsi) dal centro informazioni agli organi, ai tessuti o alle cellule effettrici.

Le parti del neurone

Nel neurone possiamo distinguere, in modo funzionale, 4 parti.

• Nucleo: situato nel corpo cellulare, delimitato dal citoplasma e altamente visibile. Contiene le informazioni genetiche del neurone, quindi funge da centro di archiviazione per le istruzioni per la sintesi proteica e i suoi processi metabolici.
• Soma: è il corpo cellulare in cui si trovano gli organelli tra cui, uno dei più importanti in termini di densità sono i ribosomi, responsabili della sintesi delle proteine.
• Dendriti: sono ramificazioni del citoplasma del corpo cellulare. La loro funzione è quella di ricevere impulsi elettrici da altri corpi neuronali e di aumentare la superficie effettiva del neurone senza alterare il volume totale.
• Assoni: è il “cavo” che sporge dal soma e che trasmette l’impulso elettrico dal corpo neuronale alla cellula effettrice. Poiché è circondato da uno strato isolante (la guaina mielinica), consente alle informazioni elettriche di viaggiare fino a 120 metri al secondo. Un singolo assone può misurare fino a un metro.

Con questa piccola descrizione, ora avete un’idea della forma e della funzione del neurone. Questi corpi cellulari comunicano tra loro attraverso sinapsi elettriche e chimiche, trasmettendo informazioni attraverso iperpolarizzazioni e depolarizzazioni cellulari basate sull’entrata e l’uscita degli ioni attraverso i canali della membrana.

Il cervello di un essere umano adulto contiene circa 100 miliardi di neuroni. Concepire la vita senza questo tipo di cellula è impossibile.

Cos’è la neuroplasticità?

Recuperiamo la definizione di neuroplasticità data in precedenza: è la capacità del cervello di riorganizzare i suoi schemi di connettività neurale, riadattando la sua funzionalità nel tempo in base a cambiamenti esterni ed interni.

È una qualità che si manifesta lungo tutta la vita dell’essere umano, presente anche durante il processo di invecchiamento. Questo termine complesso può essere riassunto in una serie di concetti chiave.

1. Si ipotizza che alcuni gruppi di neuroni attivino una risposta per sopperire ai deficit neuronali corrispondenti a una lesione.
2. Si presume la capacità di un neurone di assumere il ruolo di un altro che è stato danneggiato.
3. Può avvenire una riorganizzazione neuronale e la crescita di nuove sinapsi a partire da uno o più neuroni danneggiati.
4. Esiste una capacità adattativa per ridurre al minimo gli effetti delle lesioni cerebrali attraverso la modifica dell’organizzazione strutturale e funzionale.

Come potete vedere, stiamo utilizzando principalmente una terminologia patologica. Da un punto di vista medico, il più grande interesse per la plasticità neuronale è determinato dal fatto che i neuroni possono adattarsi per compensare gli effetti del danno o della compromissione nel cervello. È necessario specificare, tuttavia, che questa capacità è limitata.

Il “recupero funzionale” dei neuroni consente, in una certa misura, di alleviare gli effetti di malattie come la sclerosi multipla, il morbo di Parkinson, il morbo di Alzheimer, la dislessia, il disturbo da deficit di attenzione (ADD) e altre alterazioni psichiche, come e come indicato dal Portale Cognifit.

Processi coinvolti

Sebbene possa sembrare un po’ complesso, può essere interessante esplorare i processi neurobiochimici e neurogenomici coinvolti nella neuroplasticità. Studi specialistici ci aiutano a mostrarvelo nel modo più semplice possibile.

1. Genetica ed espressione proteica

Esistono prodotti genici immediati che regolano direttamente la neuroplasticità. Ad esempio, i geni FOX, Homer1a e NACC-1. Il gene FOXP2 è espresso nei circuiti motori correlati alla parola e al linguaggio, influenzando il talamo, il cervelletto e i gangli della base, tra le altre strutture.

Le mutazioni in questo particolare gene sono associate a difficoltà di apprendimento e di linguaggio. Inoltre, nella sua normale espressione, è coinvolto nella produzione di sequenze di movimenti orofacciali coordinati.

2. Processi neurobiochimici

Si basano sull’eccitabilità intrinseca e sulla plasticità sinaptica, che promuovono la plasticità neuronale in termini di potenziamento e inibizione a lungo termine. Vediamo in parole semplici in cosa consiste.

Quando l’essere umano si trova di fronte a un nuovo processo di apprendimento o esperienza, il cervello stabilisce una serie di connessioni neurali, chiamate sinapsi (di natura elettrica). Queste connessioni possono essere rigenerate per tutta la vita dell’individuo, e più un’esperienza viene ripetuta, più sarà rafforzata la sinapsi coinvolta.

Su queste basi poggia il fenomeno della plasticità sinaptica poiché più impariamo qualcosa, più è facile per noi continuare a imparare. Quando la comunicazione tra i neuroni coinvolti è rafforzata, il processo cognitivo avviene più rapidamente. Incredibile vero?

3. Neurogenesi

La neurogenesi può essere definita come la formazione di nuovi neuroni durante lo sviluppo fetale (embriogenesi). Per molto tempo si è creduto che la neurogenesi fosse fisicamente impossibile negli adulti poiché i neuroni formati non si dividono e sopravvivono fino alla fine della nostra vita.

Tuttavia recentemente è stato dimostrato che l a neurogenesi postnatale può avvenire in alcune aree. Questo potrebbe essere molto importante per lo sviluppo e il perfezionamento della memoria e dei processi di apprendimento, sebbene resti ancora molto da scoprire.

La neurogenesi è importante per il mantenimento dell’omeostasi cerebrale e per la plasticità e la conservazione della funzione cognitiva.

4. Plasticità funzionale compensativa

Quando avviene una lesione cerebrale o i neuroni in un’area specifica sono indeboliti dal processo di invecchiamento, le funzioni perse a livello neuronale si riorganizzano. Ciò si ottiene attraverso una serie di fattori di rigenerazione, collateralizzazione e riorganizzazione della funzione persa nelle aree circostanti l’area interessata.

Ad esempio, è stato osservato che il cervello raggiunge il massimo risultato funzionale attivando altre vie nervose quando quelle tradizionali falliscono, per causa di una lesione o per il passare degli anni. Non è certo un meccanismo miracoloso, ma comprenderlo nella sua interezza è essenziale per svelare i segreti della mente umana.

5. Plasticità extraneuronale

Non vogliamo immergerci in una terminologia troppo difficile, ci basti sapere che non tutti i processi di neuroplasticità sono determinati dai neuroni. Ad esempio, è stato dimostrato che le integrine e i glicani (composti extracellulari) sono essenziali per la plasticità sinaptica, lo sviluppo e la rigenerazione dei nervi.

Vantaggi della neuroplasticità

Sono numerosi i vantaggi della neuroplasticità nella nostra vita, a breve e lungo termine. Tra questi troviamo i seguenti:

1. Permette l’acquisizione di nuove capacità, lo sviluppo umano, l’apprendimento e un notevole miglioramento delle capacità cognitive nel tempo.
2. Migliora la capacità funzionale del cervello, aiuta a tamponare alcuni processi patologici, favorisce il recupero delle perdite sensoriali ; migliora il controllo motorio e le capacità di memorizzare i dati.
3. Ultimo ma non meno importante, questo meccanismo è essenziale per il recupero della funzionalità dopo una lesione cerebrale.

La neuroplasticità è la chiave per processi come l’adattabilità al cambiamento, l’organizzazione e la memoria. In ambito lavorativo, si riconosce l’importanza di questa funzione, che può essere sfruttata per migliorare la comunicazione, la flessibilità o essere applicata alla selezione del personale.

L’allenamento del cervello basato sui concetti della neuroplasticità è associato a una maggiore efficienza in ambienti caratterizzati da pressione, stress e grandi responsabilità. Sebbene non dovremmo considerare questi meccanismi la sola risposta a ogni sfida o problema, comprendere l’adattabilità del cervello è essenziale per ottenere il massimo dalle nostre capacità.

Infine, la riabilitazione neuropsicologica sfrutta questa capacità di rigenerazione per stimolare la creazione di nuove sinapsi in pazienti con danno cerebrale, sebbene non vi sia un chiaro consenso su quanto lontano si spinga questo meccanismo. L’età, i fattori genetici, la gravità della patologia e altri fattori condizionano il processo di recupero e la plasticità.

Sommario

La neuroplasticità è certamente un fenomeno affascinante e provato, ma occorre essere cauti. Non tutti i processi fisiologici possono essere inclusi nello spettro della rigenerazione neuronale, prova ne è che la neurogenesi negli adulti era sconosciuta fino a pochi anni fa. C’è ancora molta strada da fare e tanto da scoprire.

La plasticità sinaptica, il cambiamento di ruolo neuronale e la neurogenesi sono processi essenziali per comprendere l’evoluzione e lo sviluppo di pazienti con determinate patologie psicologiche.

Per quanto i limiti siano ancora in discussione, è chiaro che questi meccanismi sottostanti sono essenziali per comprendere la psiche umana e le sue malattie.