Cos'è Brain Plasticity?
Plasticità cerebrale, neuroplasticità o plasticità neuronale sono le potenzialità del sistema nervoso di adattarsi e ristrutturare le sue connessioni nervose in risposta all'esperienza sensoriale, all'introduzione di nuove informazioni, al processo di sviluppo e persino a danni o disfunzioni.
Descrive il cambiamento duraturo nel cervello nel corso della vita di un individuo. Il termine ha guadagnato popolarità nella seconda metà del 20 ° secolo, quando la ricerca ha dimostrato che molti aspetti del cervello possono essere alterati (sono "plastici") anche nell'età adulta.
Questa nozione contrasta con il precedente consenso scientifico sul fatto che il cervello si sviluppa durante un periodo critico durante l'infanzia e rimane quindi relativamente invariato.
La neuroplasticità può essere definita come una proprietà intrinseca del sistema nervoso (SN). Lo manteniamo da bambino per tutta la vita e ci offre la possibilità di modificare e adattare sia le funzioni che la struttura del nostro sistema nervoso (Pascual-Leone et al., 2011).
Le prove scientifiche hanno dimostrato in modo convincente che il nostro cervello non rimane immutabile, le esperienze e l'apprendimento ci permettono di adattarci rapidamente ed efficientemente alle mutevoli esigenze ambientali.
Come conseguenza di ogni esperienza sensoriale, attività motoria, associazione, ricompensa, piano d'azione, il nostro cervello cambia costantemente (Pascual-Leone et al., 2011).
Caratteristiche e definizione della plasticità cerebrale
Come accennato in precedenza, il processo di plasticità cerebrale svolge un ruolo importante per tutta la vita, tuttavia, ci sono periodi in cui è più essenziale.
Nel caso dell'infanzia, il cervello si trova in una situazione altamente modificabile a causa del massiccio afflusso di esperienze e nuove conoscenze. La plasticità cerebrale nel caso dei bambini è massima, il che consente l'incorporazione di nuovi apprendimenti e memorie al loro repertorio cognitivo-comportamentale.
Questi meccanismi plastici, come l'individuo cresce, mostrano una tendenza al ribasso, cioè c'è un'associazione tra età e riduzione dell'entità di questo processo (Pascual-Leone et al., 2011).
Nonostante questa tendenza generalizzata, ogni persona mostra una traiettoria diversa. A seconda dei fattori genetici intrinseci e delle influenze ambientali specifiche a cui siamo esposti, ogni individuo presenterà una pendenza unica di funzionamento della plasticità cerebrale (Pascual-Leone et al., 2011).
Tra i fattori importanti da considerare che probabilmente contribuiscono alle differenze, vi sono i meccanismi genetici ed epigenetici (ad esempio polimorfismi, espressione genica), i fattori ormonali (ad esempio, il genere, il ciclo mestruale), la morbilità (ad esempio il diabete, cancro o infezioni) ed esperienze di vita (ad esempio trauma cranico, esposizione a tossine, stress, mancanza di sonno, abuso di sostanze, riserva cognitiva, cattiva alimentazione, stile di vita sedentario, ecc.) (Pascual-Leone et al., 2011).
Diversi studi che utilizzano la risonanza magnetica funzionale e strutturale, la tomografia ad emissione di positroni e altre tecniche di neuroimaging hanno fornito prove sull'affermazione che la plasticità subisce cambiamenti nel corso della vita.
Ad esempio, gli studi trasversali hanno identificato in modo coerente l'associazione tra età e cambiamenti morfometrici cerebrali che comprendono l'assottigliamento corticale regionale, la riduzione del volume sottocorticale e la dilatazione ventricolare (Pascual-Leone et al., 2011).
D'altra parte, ci sono cambiamenti associati all'invecchiamento nell'esecuzione di compiti cognitivi, cambiamenti nell'attivazione neurale derivanti da questi compiti cognitivi.
È ampiamente dimostrato che il normale invecchiamento nell'uomo è associato a diminuzioni delle prestazioni cognitive, compresi i domini di velocità di elaborazione, memoria di lavoro, memoria episodica, controllo attenzionale, controllo inibitorio e funzione esecutiva (Pascual-Leone et al., 2011).
Tuttavia, nonostante questo, i meccanismi plastici continuano a funzionare in qualsiasi fase evolutiva. La costruzione della riserva cognitiva consente di mantenere o minimizzare la funzione cognitiva in età avanzata e può consentire di sostenere una maggiore quantità di danno neuropatologico prima che si manifestino segni e sintomi di deterioramento cognitivo (Pascual-Leone et al., 2011).
Plasticità e danni al cervello
Il danno cerebrale acquisito, come una lesione cerebrale traumatica, o alcune malattie sistemiche come il diabete, la depressione o il cancro possono influenzare la capacità di plasticità (Pascual-Leone et al., 2011).
Quando subiamo una lesione o un danno cerebrale, il nostro cervello cerca di compensare i deficit che ne derivano attraverso l'implementazione di diversi meccanismi di compensazione, essendo alla base di questa plasticità cerebrale.
L'interconnettività, l'organizzazione e la struttura del nostro sistema nervoso ci permettono di recuperare sostanzialmente dopo un infortunio. Diversi autori hanno proposto che il sistema nervoso subisca una serie di processi che permettono ad un'area omologa a quella danneggiata di avere la capacità di assumere la sua funzione. Questo è possibile grazie alla grande rete distribuita che forma le connessioni cerebrali (Dancause e Nudo, 2011).
Gli studi che hanno utilizzato la stimolazione cerebrale profonda negli animali hanno suggerito che la riorganizzazione neuronale che si verifica sia nelle aree dell'emisfero ferito che in quelle dell'emisfero intatto è essenziale per il recupero, in particolare quando la lesione si riferisce a aree motorie ( Dancause e Nudo, 2011).
Tuttavia, recenti evidenze dimostrano la riorganizzazione della connettività funzionale dopo una lesione acquisita che, inizialmente è adattiva o benefica, può limitare gli adattamenti compensativi per i cambiamenti legati all'età nei meccanismi della plasticità cerebrale. (Pascual-Leone et al., 2011).
In effetti, i cambiamenti di plastica potrebbero indebolire la capacità di riorganizzare la corteccia per svolgere la sua funzione primaria, in particolare nel contesto dell'addestramento riabilitativo.
Ad esempio, nel caso di individui ciechi, la riorganizzazione corticale che si verifica nell'area occipitale come conseguenza dell'assenza di input sensoriali di tipo visivo, può dare sensazioni tattili fantasma a portata di mano di individui competenti nella lettura di Braille (Merabet e Pascual-Leone, 2010).
Meccanismi di modifica
Sebbene la plasticità cerebrale sia un meccanismo fortemente determinato dalla genetica, i fattori ambientali contribuiranno in modo decisivo alle differenze individuali nell'efficacia e nella funzionalità di esso.
Esperienze educative formali e informali, interazioni sociali e familiari, background culturale, dieta, fattori ormonali, diverse patologie, esposizione ad agenti nocivi come abuso di sostanze, stress o esercizio fisico regolare, sono alcuni fattori che evidenziano le evidenze scientifiche come modulatori di questo meccanismo di adattamento (Pascual-Leone et al., 2011).
In effetti, la qualità dell'ambiente sociale di ogni individuo può avere profonde influenze sullo sviluppo e sull'attività dei sistemi neurali, con ripercussioni su una varietà di risposte fisiologiche e comportamentali.
In tal caso, i cambiamenti nella plasticità cerebrale nelle persone che vivono in ambienti disfunzionali possono essere diversi dai cambiamenti in quelli con protezione e supporto (Pascual-Leone et al., 2011).
I fattori dello stile di vita, tra cui istruzione, complessità del lavoro, rete sociale e attività contribuiranno a generare una maggiore capacità di riserva cognitiva, ci aiuteranno a creare "un magazzino di riserva" che ci protegga in modo efficiente di fronte alle condizioni di ferite.
Un esempio di ciò è il fatto che le persone che hanno ricevuto un'istruzione ampia, anche quelle affette dal morbo di Alzheimer, possono presentare un rischio minore di manifestare clinicamente il processo folle.
Questa evidenza suggerisce che la manifestazione dei sintomi è ritardata, a causa di un compenso efficiente, grazie alla posizione di una maggiore capacità di riserva cognitiva (Pascual-Leone et al., 2011).
D'altra parte, oltre a questi fattori legati alla vita quotidiana, sono stati fatti anche vari tentativi per modificare la plasticità cognitiva a livello sperimentale.
Negli ultimi anni sono stati sviluppati approcci per aumentare la plasticità nella fase subacuta del recupero di soggetti che hanno subito danni cerebrali. Ad esempio, l'uso di farmaci per aumentare il livello di aurosal e apprendimento, arborizzazione dendritica, plasticità anatomica o ripristino della funzione nell'area peri-infartuale (Dancause e Nudo, 2011).
Inoltre, un'altra tecnica recentemente studiata è la stimolazione corticale per aumentare o diminuire l'attività di specifiche aree del cervello. L'uso della stimolazione ha i potenziali vantaggi volti a promuovere il recupero con pochi effetti collaterali.
conclusioni
Il funzionamento efficiente dei meccanismi neurofisiologici della plasticità cerebrale gioca un ruolo essenziale per tutta la vita, durante lo sviluppo, dall'infanzia all'età adulta e all'invecchiamento sia in soggetti sani che con qualche tipo di patologia (Pascual-Leone et al. ., 2011).
La tua azione ci permetterà di acquisire nuovi apprendimenti e conoscenze per tutta la vita.
