Contrariamente a quanto comunemente ritenuto, l cervello non può riprogrammarsi per compensare, ad esempio, la perdita della vista, un’amputazione o un ictus, affermano gli scienziati dell’Università di Cambridge e della Johns Hopkins University.
Grafica che rappresenta i circuiti cerebrali. Credito: GDJ, dominio pubblico
Scrivere dentro eLife, i professori Tamar Makin (Cambridge) e John Krakauer (Johns Hopkins) sostengono che l’idea che il cervello, in risposta a lesioni o deficit, possa riorganizzarsi e riutilizzare particolari regioni per nuove funzioni, è fondamentalmente errata, nonostante sia comunemente citata negli studi scientifici. libri di testo. Invece, sostengono che ciò che sta accadendo è semplicemente il cervello che viene addestrato a utilizzare abilità già esistenti, ma latenti.
Uno degli esempi più comuni forniti è quello in cui una persona perde la vista – o nasce cieca – e la corteccia visiva, precedentemente specializzata nell’elaborazione della vista, viene ricablata per elaborare i suoni, consentendo all’individuo di utilizzare una forma di “ecolocalizzazione” per navigare una stanza disordinata.
Un altro esempio comune riguarda le persone che hanno avuto un ictus e inizialmente non sono in grado di muovere gli arti, riutilizzando altre aree del cervello per consentire loro di riprendere il controllo.
Krakauer, direttore del Centro per lo studio dell’apprendimento motorio e della riparazione cerebrale presso la Johns Hopkins University, ha dichiarato: “L’idea che il nostro cervello abbia una straordinaria capacità di ricablare e riorganizzarsi è allettante. Ci dà speranza e fascino, soprattutto quando ascoltiamo storie straordinarie di individui ciechi che sviluppano capacità di ecolocalizzazione quasi sovrumane, per esempio, o di sopravvissuti a un ictus che riacquistano miracolosamente capacità motorie che pensavano di aver perso.
“Questa idea va oltre il semplice adattamento o plasticità: implica una riconversione totale delle regioni del cervello. Ma anche se queste storie potrebbero essere vere, la spiegazione di ciò che sta accadendo è, in realtà, sbagliata”.
Nel loro articolo, Makin e Krakauer esaminano dieci studi fondamentali che pretendono di mostrare la capacità del cervello di riorganizzarsi. Sostengono, tuttavia, che mentre gli studi mostrano effettivamente la capacità del cervello di adattarsi al cambiamento, non sta creando nuove funzioni in aree precedentemente non correlate, ma sta utilizzando capacità latenti che sono state presenti fin dalla nascita.
Ad esempio, uno degli studi – una ricerca condotta negli anni ’80 dal professor Michael Merzenich presso l’Università della California, a San Francisco – ha esaminato cosa succede quando una mano perde un dito. La mano ha una rappresentazione particolare nel cervello, in cui ogni dito sembra mappare su una specifica regione del cervello. Rimuovendo l’indice, l’area del cervello precedentemente assegnata a questo dito verrà riallocata per elaborare i segnali provenienti dalle dita vicine, ha affermato Merzenich – in altre parole, il cervello si è ricablato in risposta ai cambiamenti negli input sensoriali.
Non è così, dice Makin, la cui ricerca fornisce una spiegazione alternativa.
In uno studio pubblicato nel 2022, Makin ha utilizzato un bloccante nervoso per imitare temporaneamente l’effetto dell’amputazione dell’indice nei suoi soggetti. Ha dimostrato che anche prima dell’amputazione, i segnali delle dita vicine venivano mappati nella regione del cervello “responsabile” dell’indice – in altre parole, anche se questa regione del cervello poteva essere la principale responsabile dei segnali di processo provenienti dall’indice, non era esclusivamente così. Dopo l’amputazione tutto ciò che accade è che i segnali esistenti provenienti dalle altre dita vengono “comunicati” in questa regione del cervello.
Makin, della Cognition and Brain Sciences Unit del Medical Research Council (MRC) dell’Università di Cambridge, ha dichiarato: “La capacità del cervello di adattarsi alle lesioni non consiste nel requisire nuove regioni del cervello per scopi completamente diversi. Queste regioni non iniziano a elaborare tipi di informazioni completamente nuovi. Le informazioni sulle altre dita erano disponibili nell’area cerebrale esaminata anche prima dell’amputazione, solo che negli studi originali i ricercatori non vi hanno prestato molta attenzione perché era più debole rispetto al dito sul punto di essere amputato.”
Un altro convincente controesempio all’argomentazione della riorganizzazione è visto in uno studio su gatti congenitamente sordi, la cui corteccia uditiva – l’area del cervello che elabora il suono – sembra essere riproposta per elaborare la vista. Ma quando vengono dotati di un impianto cocleare, questa regione del cervello inizia immediatamente a elaborare nuovamente il suono, suggerendo che il cervello, in realtà, non è stato ricablato.
Esaminando altri studi, Makin e Krakauer non hanno trovato prove convincenti che la corteccia visiva di individui nati ciechi o la corteccia illesa dei sopravvissuti all’ictus abbiano mai sviluppato una nuova capacità funzionale che altrimenti non esisterebbe.
Makin e Krakauer non respingono, ad esempio, le storie di persone cieche in grado di navigare esclusivamente grazie all’udito o di persone che hanno subito un ictus che riacquistano le loro funzioni motorie. Sostengono invece che, invece di riutilizzare completamente le regioni per nuovi compiti, il cervello sta migliorando o modificando la sua architettura preesistente – e lo sta facendo attraverso la ripetizione e l’apprendimento.
Comprendere la vera natura e i limiti della plasticità cerebrale è cruciale, sia per stabilire aspettative realistiche per i pazienti sia per guidare i professionisti clinici nei loro approcci riabilitativi, sostengono.
Makin ha aggiunto: “Questo processo di apprendimento è una testimonianza della notevole – ma limitata – capacità del cervello di plasticità. Non ci sono scorciatoie o corsie preferenziali in questo viaggio. L’idea di sbloccare rapidamente i potenziali nascosti del cervello o di attingere a vaste riserve inutilizzate è più un pio desiderio che una realtà. È un viaggio lento e incrementale, che richiede impegno e pratica persistenti. Riconoscere questo ci aiuta ad apprezzare il duro lavoro dietro ogni storia di ripresa e ad adattare di conseguenza le nostre strategie.
“Molte volte la capacità del cervello di ricablarsi è stata descritta come ‘miracolosa’, ma noi siamo scienziati e non crediamo nella magia. Questi comportamenti sorprendenti che vediamo sono radicati nel duro lavoro, nella ripetizione e nell’allenamento, non nella magica riassegnazione delle risorse del cervello”.
Fonte: università di Cambridge
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
