Scoprite l'origine, i tipi e l'uso della neuroplasticità in diverse popolazioni e come potete ricablare il vostro cervello per migliorare la plasticità.
Sapevate che il cervello umano subisce continui cambiamenti attraverso un processo noto come neuroplasticità?
I neuroni sono cellule nervose che costituiscono il cervello e il sistema nervoso. La plasticità si riferisce alla capacità del cervello di cambiare e alla sua malleabilità. Il tessuto nervoso del cervello ha un'enorme capacità di plasticità.
Pertanto, la neuroplasticità, nota anche come plasticità cerebrale, è la capacità del cervello di adattarsi e cambiare. È un termine che si riferisce alla capacità del sistema nervoso di rispondere a stimoli intrinseci o estrinseci ristrutturando e riorganizzando la struttura e la funzione del cervello e facendo crescere le reti neurali.
I cambiamenti strutturali e funzionali derivano da danni cerebrali, cambiamenti ambientali, nuove esperienze o cambiamenti strutturali attribuiti all'apprendimento.
La neuroplasticità ci aiuta ad adattarci ai cambiamenti fisiologici, alle nuove esperienze e alle pressioni ambientali. Quando viviamo nuove esperienze, creiamo nuove connessioni neurali tra i neuroni e ricabliamo il cervello per adattarlo alle nuove situazioni.
Sebbene la neuroplasticità avvenga quotidianamente, possiamo anche incoraggiare e stimolare la plasticità cerebrale.
Il termine neuroplasticità è stato coniato per la prima volta nel 1948 da Jerzy Konorski, un neuroscienziato che descriveva i cambiamenti osservati nelle strutture neuronali.
Fino agli anni '60, gli scienziati ritenevano che lo sviluppo e i cambiamenti del cervello potessero avvenire solo durante la prima infanzia e la fanciullezza. In età adulta, la struttura del cervello diventa permanente.
Tuttavia, l'idea di neuroplasticità risale ancora più indietro nel tempo, al "padre delle neuroscienze" Santiago Ramon y Cajal. All'inizio del 1900 scoprì che il cervello umano cambia dopo l'età adulta, contrariamente alle credenze popolari dell'epoca.
Negli anni '60, un'altra scoperta affermò che i neuroni potevano riorganizzarsi dopo un evento traumatico. La ricerca ha anche scoperto che lo stress può modificare la struttura del cervello e la sua funzione.
Alla fine degli anni '90 i ricercatori hanno scoperto che lo stress può anche uccidere le cellule cerebrali; tuttavia, questa conclusione non è ancora stata convalidata.
Per diversi decenni, il cervello è stato considerato un "organo non rinnovabile", in quanto le cellule cerebrali sono contenute in una quantità limitata e muoiono con l'invecchiamento. Come ha detto Ramon y Cajal,"Nei centri adulti, le vie nervose sono qualcosa di immutabile, di concluso e di fisso. Nulla può essere rigenerato e tutto può morire".
Ulteriori studi hanno scoperto altri modi in cui le cellule cerebrali muoiono, si adattano, si riconnettono, si ricostituiscono e ricrescono, un processo chiamato neurogenesi adulta.
Le reti neurali seguono schemi di connettività specifici e unici, sparando in sequenze altrettanto specifiche, e i neuroni aiutano gli individui a completare vari compiti.
Il rapido sviluppo e la crescita del cervello si verificano nei primi anni di vita dell'individuo. Ad esempio, quando un bambino nasce, ogni neurone della corteccia cerebrale ha circa 2.500 piccoli spazi, o sinapsi, tra i neuroni, dove trasmettono gli impulsi nervosi.
All'età di tre anni, il numero aumenta a 15.000 sinapsi per neurone. Gli adulti hanno solo la metà di questo numero di sinapsi. Il motivo è la potatura sinaptica, in base alla quale le nuove esperienze eliminano alcune connessioni nel cervello, rafforzandone altre.
I neuroni utilizzati di frequente hanno connessioni più forti nel cervello, mentre i neuroni mai o raramente utilizzati finiscono per morire. Quando le connessioni deboli vengono eliminate e se ne creano di nuove, il cervello diventa adattabile a circostanze e ambienti mutevoli.
Sebbene la neuroplasticità e la neurogenesi siano concetti correlati, si tratta di due concetti diversi.
La neuroplasticità si riferisce alla capacità del cervello di formare nuovi percorsi e connessioni e di ricablare i propri circuiti. La neurogenesi, invece, è la capacità del cervello di far crescere nuovi neuroni.
La neurogenesi è un concetto affascinante. Il potenziale di crescita di nuovi neuroni e di sostituzione dei neuroni morti o danneggiati apre la strada a una nuova prevenzione e a un nuovo trattamento della demenza, al recupero dalle lesioni cerebrali e a molte altre aree che non conosciamo.
La ricerca sperimentale sul cervello ha individuato due tipi principali di neuroplasticità: la plasticità funzionale e la neuroplasticità strutturale.
La neuroplasticità funzionale è la capacità del cervello di spostare le funzioni di un'intera area cerebrale da un'area danneggiata del cervello. È avviata dall'apprendimento e dallo sviluppo, con conseguenti cambiamenti strutturali permanenti nelle sinapsi neurali.
La plasticità strutturale è un cambiamento nella forza delle connessioni neuronali nel cervello. Il cervello può alterare la sua struttura fisica in risposta all'apprendimento e alla sua capacità di modificare le connessioni neuronali.
Altri tipi di neuroplasticità sono la plasticità dipendente dall'esperienza. La plasticità dipendente dall'esperienza è il processo costante di organizzazione e creazione di connessioni neuronali attraverso le esperienze di vita di una persona.
La plasticità omeostatica coinvolge i meccanismi cerebrali che mantengono l'omeostasi della rete sinaptica coordinando i cambiamenti di eccitabilità e connettività tra più neuroni per stabilizzare la funzione del circuito.
La plasticità sinaptica è la capacità del cervello di apportare modifiche di lunga durata, dipendenti dall'esperienza, alla forza delle connessioni neuronali. Si tratta di una proprietà fondamentale dei neuroni, che possono modificare l'efficacia e la forza della trasmissione sinaptica attraverso diversi meccanismi dipendenti dall'attività, noti come plasticità sinaptica.
La plasticità sinaptica si verifica quando il neurone presinaptico stimola il neurone postsinaptico, aggiungendo altri recettori per i neurotrasmettitori e abbassando la soglia necessaria per essere stimolati dal neurone presinaptico.
I benefici della neuroplasticità sono molteplici. Apporta benefici al cervello e alla cognizione in molti modi diversi. Gli adattamenti e i cambiamenti del cervello modellano il funzionamento del cervello individuale e la sua visione del mondo.
Inoltre, influisce sulle capacità di apprendimento, sui ricordi e sulle convinzioni subconscie degli individui.
Alcuni benefici della neuroplasticità sono
Ci sono alcune caratteristiche che definiscono la neuroplasticità.
L'età e l'ambiente sono le caratteristiche che definiscono la neuroplasticità. La plasticità può verificarsi a qualsiasi età; alcuni cambiamenti sono associati a età specifiche. Il cervello subisce molti cambiamenti durante i primi anni di vita, mentre il cervello immaturo si organizza e cresce.
I cervelli giovani sono generalmente più reattivi e sensibili alle esperienze rispetto a quelli più anziani. Tuttavia, questo non significa che i cervelli anziani non possano adattarsi, imparare cose nuove e potenziare la loro plasticità.
Le connessioni cerebrali si rafforzano o si indeboliscono a seconda delle reti neurali utilizzate più o meno frequentemente. L'interazione tra l'ambiente e la genetica gioca un ruolo nel plasmare la plasticità cerebrale di un individuo. La neuroplasticità è un processo continuo che coinvolge le cellule cerebrali, comprese quelle vascolari e gliali. È favorita e ostacolata dai livelli di stress, dallo stile di vita quotidiano e dalle abitudini.
In caso di danni cerebrali come l'ictus, le aree del cervello associate ad alcune funzioni possono essere danneggiate. La risonanza magnetica funzionale (fMRI) mostra che le aree cerebrali sane possono assumere la funzione delle aree cerebrali danneggiate e ripristinare le capacità perdute.
Sebbene la plasticità cerebrale sia una strada promettente per la prevenzione e il trattamento di varie patologie, essa presenta dei limiti. Il cervello non è malleabile all'infinito. Alcune aree cerebrali sono responsabili di funzioni specifiche. Ad esempio, le aree cerebrali sono essenziali per la cognizione, la parola, il linguaggio e i movimenti.
La maggior parte delle prove di recupero e di danno nella plasticità cerebrale riguarda la corteccia cerebrale. Sebbene alcune aree possano compensare la perdita, la corteccia non può assumere completamente le funzioni delle regioni cerebrali complesse danneggiate, come ad esempio l'ippocampo.
Un elemento cruciale della consulenza e del coaching efficaci è la plasticità neurale. Oltre ai cambiamenti cerebrali e agli adattamenti funzionali, la neuroplasticità offre potenziali percorsi di cambiamento psicologico. I farmaci e le sostanze chimiche vengono utilizzati per modificare il funzionamento del nostro cervello e la psicologia ha investito molti sforzi nella comprensione dei cambiamenti del cervello attraverso la modifica dei modelli di pensiero.
E se invece potessimo apportare cambiamenti significativi e permanenti attraverso le attività e le esperienze quotidiane? È qui che l'apprendimento gioca un ruolo importante. Quando gli individui imparano, nel cervello si formano nuovi percorsi. Ogni nuova lezione ed esperienza può cambiare la modalità di lavoro del cervello e collegare nuovi neuroni.
Nei bambini il cervello è in continua evoluzione, crescita e sviluppo. Con ogni nuova esperienza, il cervello in via di sviluppo si adatta e apporta modifiche alla struttura, alla funzione o a entrambe. Pertanto, la neuroplasticità è più attiva nel periodo critico dell'infanzia, come parte del normale sviluppo umano.
Durante il periodo critico, il sistema nervoso riceve gli input sensoriali per un corretto sviluppo.
Ogni neurone del cervello di un neonato ha circa 7.500 connessioni con altri neuroni. All'età di due anni, il numero di connessioni tra i neuroni è doppio rispetto alla media del cervello adulto.
Quando il bambino cresce e il periodo critico termina, il numero di connessioni mantenute diminuisce e quelle rimaste si rafforzano.
Nei bambini si osservano quattro tipi principali di neuroplasticità.
I processi sono più pronunciati nei bambini e nei ragazzi, aumentando la loro capacità di recuperare dalle lesioni in modo più efficace rispetto agli adulti. Esistono casi profondi di recupero neuroplastico, adattamento e crescita nei bambini.
Al contrario, nel cervello degli adulti la neuroplasticità è osservata a livelli generalmente più bassi e meno che nei bambini, ma il cervello adulto può comunque cambiare e adattarsi.
Il cervello adulto è in grado di ripristinare le funzioni e le connessioni perse o vecchie che non sono state utilizzate spesso, migliorando le funzioni cognitive e la memoria.
Sebbene il potenziale di neuroplasticità negli adulti sia inferiore a quello dei bambini o dei giovani adulti, con uno stile di vita sano e un po' di impegno, gli adulti possono incoraggiare una crescita e dei cambiamenti positivi nel loro cervello proprio come i giovani.
Il primo passo è creare un ambiente arricchente. Per stimolare i cambiamenti positivi nel cervello è necessario garantire un ambiente arricchito che offra sfide, novità e attenzione mirata, soprattutto durante l'adolescenza e l'infanzia.
Tuttavia, un ambiente arricchente può fornire ricompense cerebrali anche in età adulta. Un ambiente arricchito stimola il cervello in diversi modi. Per esempio, questo potrebbe significare viaggiare, fare esperienza e formazione musicale, leggere narrativa, creare opere d'arte e ballare.
Un altro modo è riposare o dormire. Il sonno svolge un ruolo fondamentale nella crescita dendritica del cervello. I dendriti crescono all'estremità dei neuroni e trasmettono le informazioni tra i neuroni da uno all'altro. Una maggiore plasticità cerebrale può essere promossa rafforzando le connessioni tra i neuroni.
Il sonno ha effetti importanti sulla salute fisica e mentale di un individuo. La ricerca suggerisce che anche la genetica e la composizione della materia grigia del cervello contribuiscono a questi effetti.
La pratica di una buona igiene del sonno può aiutare a migliorare il sonno. Ciò significa sviluppare e seguire un programma di sonno coerente e creare un ambiente adatto a un sonno rilassato e sano.
L'esercizio fisico o l'attività fisica regolare è un altro modo per promuovere la neuroplasticità, in quanto presenta diversi benefici. Per esempio, gli studi dimostrano che l'esercizio fisico può aiutare a prevenire la perdita di neuroni in aree significative dell'ippocampo, un'area cerebrale coinvolta nella memoria. L'esercizio fisico può anche favorire la formazione di nuovi neuroni nella stessa regione cerebrale, aumentando la plasticità del cervello.
Studi recenti dimostrano che l'esercizio fisico può anche potenziare la plasticità cerebrale attraverso i suoi effetti sul fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF, una proteina di crescita dei nervi), sui gangli della base (un'area cerebrale che controlla l'attività motoria e l'apprendimento) e sulla connettività funzionale. L'aumento del BDNF determina una maggiore neurogenesi, che allevia la depressione e l'ansia e porta a un miglioramento cognitivo.
Si consigliano almeno 150 minuti di esercizi cardio a moderata intensità ogni settimana, tra cui nuoto, bicicletta, danza o camminata, e almeno due giorni di allenamento della forza.
È stato dimostrato che il digiuno intermittente promuove le risposte adattative delle sinapsi, migliorando la plasticità del cervello.
Anche la pratica della mindfulness e i giochi da tavolo, di carte o i videogiochi possono migliorare la plasticità del cervello.
La ricerca ha dimostrato che alcuni individui che hanno subito gravi traumi e hanno subito gravi danni al cervello sono stati in grado di recuperare un alto grado di funzionalità grazie alla neuroplasticità. La neuroplasticità consente alle cellule nervose del cervello di compensare la lesione e di adattare le attività in risposta ai cambiamenti dell'ambiente e alle nuove situazioni.
Gli studi dimostrano che è possibile recuperare la piena funzionalità di individui con diversi gradi di trauma cerebrale. Secondo la Translational Research in Traumatic Brain Injury, all'esperienza del trauma seguono tre fasi di neuroplasticità.
Fase 1: Si verifica immediatamente dopo una lesione, quando i neuroni iniziano a morire, con conseguente riduzione delle vie inibitorie corticali. Questa fase dura circa 24-48 ore e può portare alla luce reti neurali secondarie che sono state utilizzate raramente o mai.
Fase 2: Si verifica alcuni giorni dopo il trauma. Le attività delle vie corticali diventano eccitatorie, creando nuove sinapsi. Altre cellule cerebrali e neuroni sostituiscono le cellule morte e danneggiate per facilitare la guarigione.
Fase 3: Avviene dopo qualche settimana, quando il cervello viene rimodellato attraverso la generazione di nuove sinapsi in piena attività. In questa fase, la riabilitazione e la terapia possono aiutare il cervello ad apprendere nuovi percorsi neurali, limitando gli effetti traumatici sul cervello.
Sono in fase di sviluppo e di studio numerosi trattamenti farmacologici che aiutano gli individui a riprendersi dal trauma attraverso il potenziamento della neuroplasticità, oltre a trattamenti e terapie che coinvolgono l'espressione genica e le cellule staminali, reclutando le cellule immunitarie per limitare i danni e regolare le reazioni infiammatorie.
Quando i tessuti sono danneggiati, le reazioni infiammatorie provocano un aumento dell'input nocicettivo al sistema nervoso centrale dalla periferia.
Nonostante i limiti della neuroplasticità e la difficoltà di recupero dalle lesioni cerebrali, i traumi e le lesioni cerebrali sono le situazioni migliori per utilizzare le capacità neuroplastiche del cervello. Ad esempio, il cervello può recuperare, riorganizzarsi e indurre cambiamenti significativi dopo un trauma o una lesione cerebrale.
Nei soggetti che si stanno riprendendo da un ictus è stata osservata la neuroplasticità. L'ictus provoca spesso danni al cervello dei pazienti a causa della riduzione del flusso sanguigno. Il danno può variare da un'intensità moderata (compromissione limitata dei muscoli facciali) a un'intensità grave (gravi problemi di memoria e compromissione delle funzioni cognitive).
A seconda della gravità, il volume cerebrale può ridursi e un certo numero di cellule cerebrali può morire, causando disfunzioni cerebrali. Il recupero da un ictus si basa sulla capacità del cervello di guarire da solo.
Tuttavia, anche i pazienti colpiti da ictus possono guarire con successo. Secondo gli esperti, il modo migliore per incoraggiare la neuroplasticità nel recupero dall'ictus prevede l'utilizzo di due metodi chiave:
L'apprendimento di una nuova attività o abilità, o il riapprendimento di una vecchia attività attraverso una pratica regolare e specifica, può determinare cambiamenti significativi nel cervello. Si può imparare con la ripetizione dei compiti, e la pratica specifica e i miglioramenti in una singola area possono migliorare anche altre abilità e capacità.
Le terapie occupazionali, fisiche e logopediche possono favorire la neuroplasticità e consentire al cervello di superare i deficit fisici e mentali. Ad esempio, iniziando il processo di riabilitazione subito dopo un ictus o una qualsiasi lesione neurologica si può sfruttare il naturale aumento della plasticità del cervello dopo un trauma.
Parte della riabilitazione si concentra sulla ricostruzione delle connessioni tra le cellule nervose. Il ricablaggio del cervello può consentire ad altre regioni di assumere le funzioni precedentemente gestite dalle aree danneggiate.
Le condizioni di salute mentale, tra cui la depressione e l'ansia, sono associate a una ridotta plasticità neurale. La neuroplasticità negativa è associata ai disturbi psichiatrici. La depressione può provocare danni al cervello promuovendo percorsi disadattivi e malsani e scoraggiando quelli adattivi.
Le moderne terapie per queste condizioni si concentrano sul miglioramento della neuroplasticità e sull'insegnamento ai pazienti di preziose abilità di coping.
Le ricerche dimostrano che i comportamenti quotidiani di un individuo possono alterare la struttura del cervello. Ad esempio, possono disimparare la depressione e l'ansia. Attraverso un training neurale professionale, queste tendenze possono essere sostituite da percorsi costruttivi.
Ad esempio, il disturbo da stress post-traumatico (PTSD) può diventare un problema di salute significativo in futuro.
Gli esercizi di neuroplasticità possono promuovere la plasticità neurale, compresi gli esercizi per il cervello, il contatto con i propri cari e una dieta sana.
Anche l'apprendimento di nuove abilità e del linguaggio, l'esecuzione di attività motorie manuali o l'esecuzione di giochi di allenamento cerebrale possono migliorare la neuroplasticità e aiutare a combattere la depressione e l'ansia.
La ricerca ha scoperto altre applicazioni della plasticità neuronale e il suo coinvolgimento in diverse condizioni, tra cui la visione binoculare, gli arti fantasma e la perdita dell'udito.
Per molti anni gli scienziati hanno ritenuto che gli esseri umani dovessero acquisire la stereopsi o la visione binoculare nella prima infanzia, altrimenti non l'avrebbero mai acquisita. Più recentemente, i miglioramenti ottenuti in individui con anomalie della visione stereo e ambliopia sono esempi importanti di neuroplasticità. La visione binoculare e la neuroplasticità sono aree di ricerca clinica e scientifica attive e in corso.
Il dolore da arto fantasma si verifica quando gli individui continuano a provare una sensazione o un dolore in una parte del corpo che è stata amputata. Questo fenomeno è comune nei soggetti sottoposti ad amputazioni. La base del dolore da arto fantasma è la neuroplasticità.
I neuroni corticali o le mappe degli arti rimossi interagiscono con un'area circostante nel giro postcentrale. Questa attività viene interpretata in modo errato dall'area della corteccia responsabile dell'amputazione.
Gli individui possono modificare le rappresentazioni neurali dei loro arti fantasma per generare comandi per eseguire movimenti complicati.
La ricerca ha anche suggerito un legame tra la meditazione e la neuroplasticità. La pratica della meditazione è collegata ad alterazioni dell'intensità e dello spessore corticale della materia grigia del cervello. La meditazione può provocare cambiamenti fisici nella struttura del cervello, in particolare nelle regioni legate alla depressione, all'ansia, alla paura, alla rabbia, alla compassione e all'attenzione.
La perdita dell'udito o la sordità possono provocare una plasticità compensativa della corteccia uditiva e di altre aree cerebrali associate. La corteccia uditiva è responsabile principalmente dell'elaborazione delle informazioni uditive; tuttavia, negli individui con problemi di udito, viene reindirizzata verso altre funzioni, tra cui la somatosensazione e la visione.
La neuroplasticità è un processo che può essere manipolato nel cervello sano e in quello malato, ottenendo numerosi benefici. Dal momento in cui il cervello inizia a svilupparsi fino alla nostra morte, le connessioni neuronali del cervello si adattano in risposta a esigenze mutevoli. Questo processo dinamico e continuo ci permette di adattarci e di imparare da esperienze diverse.
Neuroplasticità - StatPearls - Scaffale NCBI.
Neuroplasticità: Come l'esperienza cambia il cervello
Neuroplasticità | Psychology Today Canada
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