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Nel corso della vita prenatale (Kandell e Schwartz, 1988)  i neuroni  compiono un percorso a stadi:

  1. neurogenesi o proliferazione neurale: le cellule della superficie interna del tubo neurale (cellule germinali primitive) iniziano a moltiplicarsi senza differenziarsi;
  2. mitosi: processo di divisione cellulare che porta alla nascita della zona ventricolare ossia delle prime cellule nervose primitive e del primo strato del tubo neurale, dove  in seguito proseguirà la mitosi,  per dare origine a tutte quelle cellule che diventeranno neuroni o cellule gliali e formeranno gli altri strati del proencefalo, mentre altre rimarranno  nella zona ventricolare continuando il processo di divisione. Le cellule nervose in via di sviluppo andranno a formare gli strati del telencefalo e del diencefalo e della piastra corticale, dalla quale si originerà la corteccia cerebrale.

In questa migrazione (Kandell e Schwartz, 1988) le cellule nervose primitive si spostano dalla superficie interna a quella esterna del proencefalo e servono alla migrazione neurale, cioè il passaggio dal tubo neurale verso la loro posizione definita, dove esse acquisiscono le caratteristiche della zona in cui si trovano passando dall’essere cellule neuronali primitive a cellule nervose mature (Pinel, 2000), dando luogo alla differenziazione neurale. Si pensa che questo percorso sia determinato da almeno due fattori: il patrimonio genetico della cellula e l'ambiente neurale in cui si trova. A questo punto, inizia un processo di mutamento funzionale dei neuroni, la sinaptogenesi, ossia l’accrescimento dei dendriti e degli assoni che andranno a connettersi con le diverse parti delle altre cellule neuronali, costituendo le sinapsi, processo che ha inizio prima della 27a settimana e raggiunge il suo massimo durante i primi 15 mesi di vita.

Durante la vita embrionale, una fase molto importante dello sviluppo del cervello è la morte neurale, o apoptosi, con la quale sopravvivono solo le cellule dotate di connessioni adeguate ad altre cellule, permettendo così la riorganizzazione sinaptica (il processo attraverso il quale i neuroni affinano le connessioni e la trasmissione nervosa). Tale processo in realtà perdura durante tutto il corso dell’esistenza, ma per cause via via diverse: se durante la vita fetale si tratta di un processo fisiologico dovuto ad una super-produzione di neuroni, la morte neurale avviene in seguito per motivi fisiologici (età) o patologici (lesioni), manifestandosi come il tentativo di una riorganizzazione sinaptica dovuta ad un processo riparativo o per cambiamenti percettivi, come nel caso dell’arto fantasma (Damasio, 2009).

Fin dagli inizi del '900, si sapeva dell’esistenza di cellule in fase di divisione nel sistema nervoso centrale (SNC), ma non si pensava che lo stesso SNC fosse in grado di generare nuovi neuroni dopo la nascita. Grazie all’utilizzo della timidina  e della bromodeossiuridina, marcatori delle cellule in fase di divisione (Guo-li e Honjun, 2005), e soprattutto alle ricerche di Eriksson (Eriksson et al. 1998) su pazienti con patologia tumorale, sui quali ha verificato  la presenza di cellule  che potessero generare nuovi neuroni nell’ippocampo, è stato possibile accertare la presenza del processo di divisione cellulare (neurogenesi). In aggiunta, alcune ricerche effettuate su primati e roditori (Guo-Li e Hongjun, 2005) dimostrano come la zona sub-ventricolare dell’ippocampo e il giro dentato dell’ippocampo siano coinvolti nel processo di neuorogenesi, nella prima area le nuove cellule compiono un lungo percorso migratorio per raggiungere il sito definitivo nel bulbo olfattivo,  mentre nella seconda i nuovi neuroni estendono rapidamente i dendriti e assoni che proiettano e raggiungono lo strato delle cellule piramidali (Moro, 2010).  Attualmente  si ritiene che tale processo sia influenzato dal patrimonio genetico, dall’età, dall’esercizio fisico e dall’ambiente arricchito, che possono accrescere la produzione di nuove cellule, mentre lo stress fisico e psico-sociale portano ad una perdita (Moro, 2010).

Anche l’ambiente esterno ed i continui feed-back provenienti dal corpo assumono un ruolo decisivo nella modificazione del SNC, che a sua volta interagisce con il corpo, dal quale ottiene continui feedback sensoriali.

Chiel e Beer (1997) affermano che la co-evoluzione ed il co-sviluppo del sistema nervoso centrale e del corpo  sono paralleli e complementari alla relazione  tra input sensoriali e output motori che genera una triangolazione che coinvolge direttamente l’ambiente in quanto  il feedback  proveniente dall’esterno  è in grado di alterare il funzionamento del  SNC. Come emerge nella figura 1.1, il SNC è collocato all’interno del corpo, che a sua volta si muove nell’ambiente esterno, tra loro esiste un’interfaccia continua, che genera adattamento (Berlucchi e Aglioti , 1997).

Figura 1.1. Tratto da Chiel e Beer (1997)

Figura 1.1. Tratto da Chiel e Beer (1997). Interazione tra sistema nervoso, corpo e ambiente. (A)  Gran parte del comportamento si realizza su base neurale ed è concentrato sulle funzioni del sistema nervoso, assumendo che questo abbia un ruolo centrale nella generazione del comportamento adattivo. (B) Molti input sensoriali sono ampiamente elaborati dal corpo stesso, gli outputs dei neuroni motori vengono trasformati dai muscoli e le proprietà biomeccaniche del corpo. (C) La co-evoluzione e il co-sviluppo del sistema nervoso e del corpo creano ampia corrispondenza e complementarità tra loro, generando vincoli ed opportunità per il controllo neurale. La corrispondenza e la complementarità tra il sistema nervoso, gli input sensoriali e gli output  motori è indicata dalle regioni triangolari sporgenti. (D) Il funzionamento del sistema nervoso è influenzato dalla retroazione  proveniente sia dagli output motori sia dall’ambiente. Questo feedback può alterare sostanzialmente il comportamento del sistema nervoso stesso. (E) Un punto di vista più ampio di comportamento adattativo. Il sistema nervoso (NS) è inserito all'interno di un corpo, che a sua volta è inserito nell'ambiente. Il sistema nervoso, il corpo e l'ambiente, sono sistemi, complessi, molto strutturati e dinamici, che sono accoppiati tra loro, ed il comportamento adattivo emerge dalle interazioni di tutti e tre i sistemi stessi.

L’insieme di queste scoperte ha aperto nuove prospettive alla riabilitazione in ambito neurologico,  prima intesa solo come ricerca di compensazioni o aumento delle connessioni fra neuroni già esistenti, ponendo inoltre la domanda su quanto possa influire la neurogenesi nel recupero di un trauma cranico o nel recupero della memoria. Sappiamo ora con certezza che il SNC adulto è in grado di rigenerarsi e oltre ciò forse vi è  anche la possibilità di “riparare” il SNC adulto dopo un trauma cranico o dopo malattie neurologiche degenerative (Aglioti  e Corvino, 1998).

La corteccia cerebrale (Kandell e Schwartz, 1988)  è costituita da una lamina spessa circa 3 mm, con solchi e circonvoluzioni, ed è suddivisa in tre regioni: allocorteccia (ippocampo e corteccia olfattiva primaria), mesocorteccia (regione paralimbica) e neocorteccia (il restante 90% della corteccia dal punto di vista filogenetico è la parte più recente, ed è costituita da sei strati).

Lo sviluppo della neocorteccia (Kandell e Schwartz, 1988)  avviene come per il resto del SN: dalla zona ventricolare del tubo neurale inizia una proliferazione di cellule che attraverso le cellule gliali migrano per andare a formare gli altri strati. Al 6° mese di vita fetale la neocorteccia è completa di tutti i neuroni e può iniziare la crescita, con successiva eliminazione dei dendriti e delle sinapsi, mentre la fase più intensa della sinaptogenesi inizierà dopo la nascita e proseguirà nei primi due anni di vita.
Dopo la nascita, l’organizzazione sinaptica  é influenzata dall’ambiente,  perché  gli input sensoriali sono di primaria importanza nella selezione di dendriti, sinapsi e neuroni che andranno poi a formare i circuiti neuronali,  a tal punto che se avviene una deprivazione sensoriale, le modificazioni nella corteccia possono essere importanti.

Se da una parte le ricerche scientifiche si arricchiscono di continue scoperte, dall’altra esiste una scarsa chiarezza divulgativa che spesso genera confusione e false credenze all’interno della conoscenza comune.

Con riferimento ad un simposio della “Organization for Economic Co-operation and Development” (OECD) del 2002, se ne citano alcune,  divenute, appunto, “neuromiti”.

Nel caso specifico della lateralizzazione cerebrale, ossia l’idea che le due metà del cervello lavorino in modo totalmente diverso, Moro (2010) sostiene che l’affermazione non è totalmente corretta. Questo concetto si basa forse sul fatto che effettivamente i due emisferi hanno specializzazioni funzionali diverse, ma ciò non giustifica tale conclusione: il linguaggio  è nella maggior parte delle persone rappresentato nell’emisfero sinistro; allo stesso tempo anche l’emisfero destro ha un ruolo importante nel definire la prosodia, l’intonazione e la musicalità, aspetti anch’essi fondamentali per un buon esito della comunicazione, in alcune lingue anche per il significato dei termini  (Hall, 2005).

Un altro neuromito (Moro, 2010) è costituito dal concetto di periodo critico nello sviluppo del cervello, che deriva dagli studi sulla deprivazione visiva dei gatti, condotti negli anni ’60, dai quali risultava che bendando l’occhio all’animale in determinate fasi dello sviluppo, questo perdeva definitivamente la vista e modificava l’organizzazione cerebrale relativa al sistema visivo. Oggi si preferisce parlare di periodo sensibile, proprio per evidenziare il fatto che esistono periodi più favorevoli di altri per il recupero funzionale,  evidenziando che il SNC mantiene la possibilità di imparare per tutto il corso della vita (Moro, 2010, Blakemore e  Frith, 2005, Hall, 2005)