Le funzioni cognitive. Capitolo 1
Come si modifica il cervello? Dal neurone alla neuroplasticità
Nei nostri articoli spesso abbiamo nominato il concetto di neuroplasticità, o plasticità cerebrale. Essa è la base di alcuni trattamenti come la stimolazione cognitiva, ed è quell’abilità che rende possibile al nostro cervello di modificarsi in base all’ambiente e all’esperienza.
Per comprendere meglio come funziona questo meccanismo, però, è necessario partire da più indietro, conoscendo le cellule che compongono il nostro cervello.
Il neurone
Iniziamo quindi a raccontarvi del protagonista delle attività svolte dal cervello, il neurone.
Una delle caratteristiche di queste cellule è la forma ad albero, data dalla presenza di due prolungamenti alle estremità: da un parte si trova l’assone (che sembra il tronco!) e dall’altra i dendriti, che potrebbero rappresentare dei rami.
La particolare conformazione dei nostri neuroni è importantissima per la trasmissione delle informazioni: il polo dendritico (i rami) riceve le informazioni, che vengono poi elaborate e infine il polo assonico (il tronco) contribuisce a inviarle ad altri neuroni, anche a grande distanza nel cervello.
Ma è così semplice la trasmissione delle informazioni tra i neuroni?
Le sinapsi
Il termine “sinapsi” indica il contatto tra due neuroni, mentre il termine “conduzione” è usato per indicare i processi relativi alla trasmissione dei segnali.
La sinapsi è, di fatto, uno spazio di condivisione chimica tra due neuroni.
Nella porzione pre-sinaptica (che si trova nel polo dendritico del neurone che invia) vengono sintetizzati i neurotrasmettitori, ossia le molecole che fungono da messaggeri.
I neurotrasmettitori vengono poi inglobati nelle vescicole, che si accumulano vicino alla membrana pre-sinaptica in attesa del segnale che ne ordini la liberazione.
Una volta rilasciate nello spazio sinaptico, le molecole di neurotrasmettitore di legano ai recettori presenti nello spazio post-sinaptico (che si trova nel polo assonico), attivando il neurone che riceve il messaggio.
Una volta consegnato il messaggio, però, è necessario togliere il neurotrasmettitore dallo spazio sinaptico. Sono quindi presenti degli enzimi che lo distruggono ed esistono dei processi di ricaptazione grazie al quale la sostanza viene reintrodotta nella porzione pre-sinaptica.
I processi di cui abbiamo appena parlato, oltre ad avvenire naturalmente nel nostro cervello ed essere la fonte dell’elaborazione delle informazioni, possono essere indotti per esempio attraverso dei farmaci.
Per esempio, questo è il modo in cui funzionano i famosi antidepressivi della classe degli inibitori selettivi della ricaptazione della serotonina, o SSRI. Questi farmaci agiscono appunto inibendo il processo di ricaptazione della serotonina, lasciandone maggiori quantità in circolazione nello spazio sinaptico.
La plasticità cerebrale
In alcuni degli articoli pubblicati sul nostro blog, abbiamo nominato il concetto di neuroplasticità, ossia della utilissima capacità del nostro cervello di modificarsi per adattarsi all’ambiente circostante e all’esperienza.
La neuroplasticità è l’abilità del nostro cervello che permette al cervello di stabilire connessioni sinaptiche specifiche, oltrepassando la predisposizione genetica del sistema nervoso e sfruttando il modo in cui i neuroni vengono utilizzati durante il corso della vita.
A seconda delle occasioni, il cervello reagisce con diversi tipi di plasticità. In particolare:
- Neurogenesi: prevale durante lo sviluppo e comprende la formazione dei neuroni, delle loro terminazioni e delle connessioni sinaptiche
- Plasticità dipendente dall’esperienza: determina soprattutto cambiamenti nelle connessioni tra neuroni (per esempio grazie all’apprendimento e alla memoria!)
- Plasticità reattiva: in seguito a un danno ai tessuti cerebrali, i neuroni si riorganizzano per compensare la funzione perduta
- Plasticità patologica: si ha quando ci sono degli stimoli lesivi o quando sono assenti quei fattori che promuovono la plasticità stessa.
Ovviamente queste categorie non sono rigide e molto spesso si sovrappongono, ma è interessante imparare in quanti modi cambia il nostro cervello!
Quanto dura la neuroplasticità?
La caratteristica meravigliosa del nostro cervello è che esso è plastico per tutta la vita. Fino a qualche anno fa, si pensava che una dopo i primi anni di vita non si possedesse più la capacità di generare nuovi neuroni.
I ricercatori dell’Università dell’Illinois, invece, hanno scoperto che la neruogenesi, cioè la nascita di nuovi neuroni, si verifica anche in età avanzata, anche se in maniera ridotta rispetto a un cervello giovane.
Questo vale anche per le persone affette da Alzheimer o che stanno andando incontro a deterioramento cognitivo, sebbene la neruogenesi si verifichi in maniera ridotta.
A livello terapeutico significa che se si trovasse il modo di incrementare la neurogenesi potrebbe essere possibile rallentare o addirittura prevenire il deterioramento cognitivo!
Bibliografia
National Geographic (2019). La Plasticità Cerebrale. Siamo Architetti del nostro cervello? RBA Italia, Milano
Gazzaniga, M. S., Ivry, R. B., Mangun, G. R., Zani, A., & Proverbio, A. M. (2015). Neuroscienze cognitive. Zanichelli.
Bear, M. F., Connors, B. W., Paradiso, M. A., Casco, C., Petrosini, L., & Oliveri, M. (2007). Neuroscienze: esplorando il cervello. Masson.
Tobin, M. K., Musaraca, K., Disouky, A., Shetti, A., Bheri, A., Honer, W. G., … & Lazarov, O. (2019). Human Hippocampal Neurogenesis Persists in Aged Adults and Alzheimer’s Disease Patients. Cell stem cell, 24(6), 974-982.