Invecchiamento cerebrale e neuroplasticita’

LA NEUROPLASTICITA’ e’ un concetto di recente introduzione nelle neuroscienze, che indica la capacità del sistema nervoso di modificare la sua struttura in risposta a una varietà di fattori intrinseci o estrinseci.

Quando parliamo di neuroplasticità facciamo riferimento al cambiamento che si verifica nel cervello come conseguenza di un’esperienza e che implica il trasferimento di determinate funzioni ad aree cerebrali diverse da quelle originariamente ad esse destinate. In passato gli scienziati ritenevano che le diverse aree del cervello umano fossero predefinite e immutabili e che la produzione di neuroni cessasse dopo l’età dello sviluppo, ad eccezione delle strutture dedicate alla memoria, le quali seguitano a produrre neuroni anche in età adulta. Ciò faceva del cervello un organismo che, una volta raggiunto il suo pieno sviluppo, diveniva statico e incapace di crescere ulteriormente ed era perciò condannato a un lento e inesorabile declino. Nella seconda metà del Novecento ha iniziato a diffondersi, suffragata da dati sperimentali, l’idea che il cervello è sufficientemente plastico da potersi riorganizzare in caso di bisogno anche in età adulta. Il cervello umano non è “cablato” con circuiti neurali fissi e immutabili; la rete sinaptica cerebrale e le strutture correlate, compresa la corteccia cerebrale, si riorganizzano attivamente grazie all’esperienza e alla pratica.

La rilevanza pratica della neuroplasticità iniziò ad essere svelata solo a metà del XX secolo grazie a Michael Merzenich, il quale notò che il cervello adulto è in realtà una struttura dinamica.

La neuroplasticità è legata al concetto di competitività: se smettiamo di esercitare le nostre capacità mentali non solo le dimentichiamo, ma la mappa corrispondente è automaticamente assegnata ad altre funzioni che continuiamo a svolgere. La competitività spiega perché è così difficile “disapprendere”qualcosa: se abbiamo acquisito un comportamento che è divenuto dominante occupando una mappa estesa, esso offre resistenza ai tentativi di sostituirlo con un comportamento diverso, impedendo che quella stessa mappa sia occupata da altre funzioni. Spiega anche la difficoltà di abbandonare le cattive abitudini, e l’importanza di apprendere un comportamento nell’infanzia, quando le mappe cerebrali sono in via di strutturazione.

Il declino fisico, chimico e funzionale del cervello è originato da modificazioni cerebrali che avviano un processo di plasticità negativa che comprende quattro componenti:

1. Disuso. Le funzioni cerebrali rispondono alla legge “use or lose it” (“se non lo usi, lo perdi”); spesso gli anziani si limitano a svolgere attività mentali familiari e ripetitive che non richiedono sforzi di applicazione o acquisizione di nuove capacità. Esercitare attività di questo tipo non è sufficiente a mantenere il cervello nella sua piena funzionalità: se smettiamo di apprendere cose nuove siamo destinati a invecchiare cerebralmente.

2. Processi “rumorosi”. Nel cervello degli anziani il deterioramento sensoriale provoca “rumore”, ossia disturbo di fondo; se, ad esempio, l’udito è peggiorato, i segnali sonori inviati al cervello sono più difficili e confusi da interpretare. Ciò causa una memoria più povera e una capacità di ragionamento meno elastica.

3. Indebolimento della funzione neuromodulatoria. In tarda età il cervello produce un minor numero di neuromodulatori, delle sostanze chimiche, come dopamina e acetilcolina, che rivestono un ruolo essenziale nell’apprendimento e nella memoria.

4. Apprendimento negativo. Le persone che iniziano a sentirsi mentalmente meno agili di un tempo tendono ad attuare dei meccanismi di compensazione. Se, ad esempio, il loro udito si è indebolito, spengono il televisore o imparano a leggere le parole sulle labbra [Merzenich, 2005].

La nostra esperienza di vita cambia il nostro cervello, e il cambiamento del cervello modifica la nostra vita.

I nostri geni sono influenzati da quanto apprendiamo nella vita e di conseguenza alterano i nostri processi chiave vitali in base a ciò che apprendono. Una miriade di fattori estrinseci sono in grado di modificare le nostre funzioni cerebrali: tra di essi lo stress, l‘esercizio fisico e l’apprendimento di cose nuove.

  • Lo stress potrebbe essere concettualizzato come una percezione di minaccia, reale o immaginaria, reale o anticipata, emotiva o fisica, in cui un individuo subisce un certo livello di disagio emotivo e cambiamenti fisiologici che potrebbero portare ad aggiustamenti comportamentali disadattivi. Le risposte allo stress sono piuttosto complesse e dinamiche e comprendono una sinfonia di riarrangiamenti molecolari e neuronali coordinati a più livelli per orchestrare idealmente una risposta ottimale alle sfide minacciose . Pertanto, la risposta allo stress si è originariamente evoluta per riportare l’organismo all’omeostasi corporea, proteggendo gli individui dallo stress acuto e mantenendo il loro fondamentale senso di benessere

Inoltre, nella sua struttura ottimale, la risposta allo stress può anche essere cruciale per l’adattamento ottimale di un individuo all’ambiente, innescando un migliore potere omeostatico basato sull’esperienza. Tuttavia, l’esposizione prolungata allo stress spesso sbilancia il sistema di risposta allo stress verso un’omeostasi disadattiva, da cui potrebbero precipitare diverse malattie neuropsichiatriche, tra cui la depressione e il disturbo da stress post-traumatico .

In condizioni di stress cronico, i neuroni mostrano una morfologia modificata. Questo fenomeno è evidente nell’ippocampo. Oltre alle funzioni di apprendimento e memoria, l’ippocampo interagisce con l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), che modula la risposta allo stress:(In condizioni di stress cronico, le cellule piramidali dell’ippocampo ritirano i loro dendriti, la retrazione dei dendriti diminuisce l’efficacia della trasmissione sinaptica e porta a riduzioni del volume dell’ippocampo).

Ma questo cambiamento dannoso nella morfologia neuronale è reversibile.

  • La letteratura scientifica degli ultimi quindici anni ha mostrato che l’esercizio fisico volontario è in grado di modulare le funzioni cerebrali, determinando cambiamenti nell’attività e nella plasticità dei circuiti nervosi in numerose aree cerebrali.

Qual è il legame tra praticare attività fisica e giovamento alle funzioni cognitive?  Alla base degli effetti dell’attività fisica  sull’invecchiamento cognitivo, ci siano azioni su molteplici fattori molecolari che traducono l’attività fisica in cambiamenti nell’attività e nella plasticità dei circuiti nervosi, gli stessi fattori che entrano in gioco, per esempio, per formare e consolidare una traccia di memoria o che mediano gli effetti dell’attenzione. C’è di più: questi cambiamenti indotti dall’attività fisica a livello cellulare e molecolare danno probabilmente inizio a cambiamenti generali a livello cerebrale, con conseguenti cambiamenti comportamentali che a loro volta influenzano la cognizione. Ma c’è ancora di più: per molti di noi attività fisica ed esercizio fisico evocano attività in palestra, magari su cyclette o tapis roulant, oppure la corsa all’aperto su percorsi prefissati, molto spesso un di più rispetto all’attività ordinaria delle nostre giornate. Ma la risposta del cervello all’attività fisica si è costruita quando l’attività fisica era parte integrante delle giornate della specie umana e coinvolgeva fortemente i sistemi endogeni di navigazione spaziale. Camminare per raggiungere una meta richiede orientarsi, avere cioè una mappa spaziale mentale dell’ambiente entro cui ci muoviamo ed essere in grado di muoversi al suo interno, e questo richiede le funzioni dell’ippocampo (una struttura sottocorticale); vuol dire prestare attenzione a ciò che ci circonda, per monitorare la progressione del tragitto attraverso gli indicatori e i punti di riferimento esterni, ma anche per controllare per la presenza di potenziali pericoli, e questo richiede l’attivazione dei sistemi attenzionali e il potenziamento delle risposte dei sistemi sensoriali. In altre parole, anche quando corriamo al chiuso di una palestra su un tapis roulant, il nostro cervello si prepara a monitorare la strada, a utilizzare le mappe spaziali, a formarne di nuove.

  • l’apprendimento di cose nuove: Un fattore determinante per migliorare la neuroplasticità, rinforzando l’apprendimento di specifiche abilità o la riabilitazione di funzioni perdute, è la ripetizione della pratica che favorisce la “mielinogenesi”,quando si acquisisce un’abilità dopo molte ore (secondo alcuni, almeno diecimila) di pratica, gli oligodendrociti sintetizzano “mielina”, una guaina ricca di lipidi  che avvolge l’assone del neurone. In presenza di mielina, il passaggio del potenziale d’azione – ossia la condizione degli impulsi nervosi – lungo gli assoni avviene a una velocità cento volte maggiore.

Altri fattori che contribuiscono alla neuroplasticita’ sono :

  1. Dormire bene: un buon sonno per un numero sufficiente di ore, con molte fasi o stati REM (acronimo di rapid eye movement – ossia rapidi movimenti oculari) in cui si sogna, consolida ciò che è stato appreso durante il giorno
  2. Alimentazione sana: il “terreno” su cui si sviluppa la struttura del cervello necessita di acqua e di buon nutrimento, fra cui fonti sufficienti di Omega 3, che assicurino un funzionamento adeguato dell’organismo e consentano al “seme” dell’attenzione focalizzata di crescere rigoglioso
  3. Relazioni: i legami con gli altri favoriscono il dinamismo e la plasticità cerebrale
  4. Novità: uscire dal solito tran-tran e cercare nuovi stimoli, essere giocosi e spontanei: sono tutti elementi che aiutano a mantenere il cervello giovane e in continuo sviluppo
  5. Concentrazione: occuparsi con interesse di un compito alla volta, evitando quindi di fare troppe cose insieme e di lasciarsi distrarre, può di fatto stimolare il rilascio di sostanze chimiche a livello locale e sistemico che favoriscono la neuroplasticità
  6. Tempo dell’interiorità: quando si dirige la riflessione verso la propria interiorità, concentrandosi sulle sensazioni, le immagini, le emozioni e i pensieri, si stimola lo sviluppo di circuiti neurali integrativi e regolativi
  7. Umorismo: alcuni studi preliminari indicano che ridere promuove uno sviluppo sano del cervello.

Ognuno di noi, riflettendo sul proprio vissuto, può prendere coscienza del fatto che siamo un sistema in continua trasformazione, tutto ciò avviene già naturalmente, senza controllo alcuno da parte nostra. Averne coscienza è invece il primo passo per intraprendere un cammino di sano apprendimento. Anche un piccolo intervento attivo all’interno del nostro complesso sistema può fare grandi cose: rompendo un circolo vizioso e ripristinando il fluire dell’energia, gli esiti saranno inaspettati.

 

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