La neuroplasticità-o plasticità cerebrale-è la capacità del cervello di modificare le sue connessioni o ri-legare se stesso. Senza questa capacità, qualsiasi cervello, non solo il cervello umano, non sarebbe in grado di svilupparsi dall’infanzia fino all’età adulta o riprendersi da lesioni cerebrali.

Ciò che rende speciale il cervello è che, a differenza di un computer, elabora 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 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 del virus Zika sullo sviluppo del cervello nell’utero, o come risultato di danni 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 assicura 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 compromette il movimento del braccio destro. Ma dal momento che una parte diversa del cervello elabora la sensazione dal braccio, puoi sentire il braccio ma non puoi spostarlo. 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 cervello infinitamente malleabile.

Parte della capacità del corpo di recuperare dopo il danno al cervello può essere spiegata dall’area danneggiata del cervello che migliora, ma la maggior parte è il risultato della neuroplasticità che forma nuove connessioni neurali. In uno studio di Caenorhabditis elegans, un tipo di nematode usato come organismo modello nella ricerca, è stato trovato che perdere il senso del tatto ha migliorato il senso dell’olfatto. Questo suggerisce che perdere un senso riavvolge gli altri. È risaputo che, negli esseri umani, perdere la vista precocemente nella vita può accrescere gli altri sensi, specialmente 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. Più stimolazione sensoriale e motoria riceve una persona, più è probabile che si riprendano dal trauma cerebrale. Ad esempio, alcuni dei tipi di stimolazione sensoriale usati per trattare i pazienti con ictus includono 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 continuo sviluppo si basa molto su un processo chiamato plasticità dello sviluppo, in cui i processi di sviluppo cambiano i neuroni e le connessioni sinaptiche. Nel cervello immaturo questo include la creazione o la perdita di sinapsi, la migrazione dei neuroni attraverso il cervello in via di sviluppo o il reindirizzamento e la germinazione dei neuroni.

Ci sono pochissimi posti nel cervello maturo in cui si formano nuovi neuroni. Le eccezioni sono il giro dentato dell’ippocampo (un’area coinvolta nella memoria e nelle emozioni) e la zona sub-ventricolare del ventricolo laterale, dove vengono generati nuovi neuroni e quindi migrano attraverso il bulbo olfattivo (un’area coinvolta nell’elaborazione del senso 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 recupera dai danni.

Crescendo poi potando

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 quindi aumentando il numero di contatti sinaptici con connessioni specifiche.

Alla nascita, ogni neurone infantile nella corteccia cerebrale ha circa 2.500 sinapsi. Da due o tre anni, il numero di sinapsi per neurone aumenta a circa 15.000 mentre il bambino esplora il suo mondo e impara 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 invertire il danno causato dalla mancanza di afflusso di sangue a un’area del cervello rafforzando la funzione delle connessioni non danneggiate.

Forgiare nuovi percorsi

Continuiamo ad avere la capacità di apprendere nuove attività, abilità o lingue anche in età avanzata. Questa capacità mantenuta richiede al cervello di avere un meccanismo disponibile per ricordare in modo che la conoscenza venga mantenuta nel tempo per il richiamo futuro. Questo è un altro esempio di neuroplasticità ed è più probabile che coinvolga cambiamenti strutturali e biochimici a livello della sinapsi.

Il rinforzo o le attività 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 al recupero. Quindi, se il cervello è così plastico, perché tutti coloro che hanno un ictus non recuperano la piena funzionalità? La risposta è che dipende dalla tua età (i cervelli più giovani hanno maggiori possibilità di recupero), dalla dimensione dell’area danneggiata e, cosa più importante, dai trattamenti offerti durante la riabilitazione.