L'incredibile plasticità del cervello


L'incredibile plasticità del cervello

Le persone nate senza un corpo calloso non hanno un ponte tra i due emisferi cerebrali. I neuroscienziati dell'UNIGE hanno mostrato come il cervello riesce ad adattarsi.

Una persona su 4.000 nasce senza un corpo calloso, una struttura cerebrale costituita da fibre neurali che vengono utilizzate per trasferire le informazioni da un emisfero all'altro. Un quarto di questi individui non presenta sintomi, mentre il resto ha bassi quozienti di intelligenza o soffre di gravi disturbi cognitivi.

In uno studio pubblicato sulla rivista Cerebral Cortex, (1) i neuroscienziati dell'Università di Ginevra (UNIGE) hanno scoperto che quando mancano le fibre neuronali che fungono da ponte tra gli emisferi, il cervello si riorganizza e crea un numero impressionante di connessioni all'interno di ciascun emisfero. Questi creano più connessioni intraemisferiche rispetto a un cervello sano, indicando che sono coinvolti meccanismi di plasticità. Si ritiene che questi meccanismi consentano al cervello di compensare le perdite ricreando connessioni ad altre regioni del cervello utilizzando percorsi neurali alternativi.

Il corpo calloso si sviluppa in utero tra la decima e la ventesima settimana di gestazione. L'agenesia del corpo calloso è una malformazione congenita del cervello in cui questa struttura cerebrale non riesce a svilupparsi, con il risultato che un bambino su 4.000 nasce senza un corpo calloso. Quando manca, nulla sostituisce questa struttura che misura una decina di centimetri, ad eccezione del liquido cerebrospinale.

Ciò significa che le informazioni trasmesse da un emisfero all'altro non possono più essere veicolate dalle proiezioni neuronali del corpo calloso. «Il loro ruolo in un cervello sano», esordisce Vanessa Siffredi, (2) ricercatrice presso la Facoltà di Medicina dell'UNIGE, «è quello di garantire il funzionamento delle diverse funzioni cognitive e sensomotorie». Sorprendentemente, il 25% delle persone con questa malformazione non ha segni visibili; Il 50% ha quozienti di intelligenza medi e difficoltà di apprendimento; e il restante 25% soffre di gravi disturbi cognitivi.

Fibre misteriose

La letteratura scientifica mostra che, in assenza del corpo calloso, alcune fibre progettate per fungere da ponte tra gli emisferi, note come fasci di Probst, bypassano l'area del cervello assente e si rannicchiano all'interno di ciascun emisfero. «Le zone di riserva variano da individuo a individuo. E non capiamo le loro funzioni », spiega il neuroscienziato.

Gli scienziati dell'UNIGE - lavorando in collaborazione con i loro colleghi dell'Università di Melbourne - si sono proposti di comprendere questa variabilità e di esaminare il ruolo delle fibre. Utilizzando l'imaging cerebrale MRI, hanno studiato i collegamenti anatomici e funzionali tra diverse regioni del cervello di circa 20 bambini australiani di età compresa tra 8 e 17 anni affetti da agenesia del corpo calloso.

Un ruolo salutare

Questo approccio ha prima reso possibile osservare le relazioni fisiche tra le diverse regioni del cervello, cioè i loro legami strutturali. Nei bambini con agenesia del corpo calloso, le fibre neurali all'interno di ciascun emisfero sono in numero maggiore e di qualità superiore rispetto ai cervelli sani.

Inoltre, gli scienziati dell'UNIGE sono riusciti a determinare le correlazioni tra l'attività di diverse regioni del cervello e i loro collegamenti funzionali. «Se due regioni sono attive insieme, significa che stanno comunicando tra loro», spiega la dottoressa Siffredi. I dati mostrano che la connettività funzionale intra e interemisferica del cervello senza il corpo calloso è paragonabile a quella del cervello sano. «Sorprendentemente, la comunicazione tra i due emisferi è mantenuta. Riteniamo che i meccanismi di plasticità, come il rafforzamento dei legami strutturali all'interno di ciascun emisfero, abbiano compensato la mancanza di fibre neuronali tra gli emisferi. Vengono create nuove connessioni e i segnali possono essere reinstradati in modo da preservare la comunicazione tra i due emisferi».

Previsione del deterioramento cognitivo

Anche i neuroscienziati di Ginevra hanno osservato una correlazione tra l'aumento delle connessioni intraemisferiche e le capacità cognitive. Questa informazione è molto interessante per il lavoro clinico poiché, poiché l'agenesia viene attualmente rilevata mediante ultrasuoni durante la gravidanza, viene spesso proposto di interrompere una gravidanza. «In un futuro non troppo lontano, potremmo immaginare di utilizzare la risonanza magnetica per prevedere se la malformazione osservata dagli ultrasuoni corre o meno il rischio di essere associata a deficit cognitivo, e quindi informare meglio i futuri genitori», conclude il dott. Siffredi.

Riferimenti:

(1) Structural Neuroplastic Responses Preserve Functional Connectivity and Neurobehavioural Outcomes in Children Born Without Corpus Callosum

(2) Vanessa Siffredi

Descrizione foto: Fibre neuronali in un cervello sano (in alto) e un cervello con agenesia del corpo calloso (in basso). Nel cervello sano, i due emisferi sono collegati dalle fibre del corpo calloso, mostrate in rosso. Queste fibre sono assenti nel cervello con agenesia del corpo calloso. - Credit: Unige/Siffredi.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: A malformation illustrates the incredible plasticity of the brain

Aggiungi un commento

Filtered HTML

  • Indirizzi web o e-mail vengono trasformati in link automaticamente
  • Elementi HTML permessi: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Linee e paragrafi vanno a capo automaticamente.

Plain text

  • Nessun tag HTML consentito.
  • Indirizzi web o e-mail vengono trasformati in link automaticamente
  • Linee e paragrafi vanno a capo automaticamente.
CAPTCHA
Questa domanda serve a verificare se sei un lettore o un robot.
Image CAPTCHA
Enter the characters shown in the image.