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La plasticità del cervello e la cognizione

La plasticità del cervello e la cognizione

Parte 1: struttura e organizzazione:

"La plasticità del cervello si riferisce alla capacitá del sistema nervoso di modificare la struttura el proprie funzioni durante la vita, come reazione alle diversitá ambientali. Anche se questo termine, oggi, é comunemente usato in psicologia e nella neuroscienza, non é facile definirlo e puó essere usato per riferirsi ai cambiamentiche avvengono a veri livelli del sistema, dagli eventi di tipo molecolare, come i cambiamenti nell'espressione genica, al comportamento."[1] Le forme di plasticità sono tre e le trovate descritte di seguito: plasticità sinaptica, neurogenesi e trasformazione funzionale compensativa.

Plasticità sinaptica

Quando é impegnato in nuove conoscenze ed esperienze, il cervello stabilisce percorsi neuraonali. Percorsi o circuiti neuronali che sono fatti di inter-comunicazioni formate da neuroni. Questi percorsi sono stati creati nel cervello attraverso l'apprendimento e la pratica, molto simili a sentieri di montagna, attraverso l'uso quotidiano della stesso itinerario da un pastore e gregge storico. I in un percorso neuronale sono in comunicazione gli uni con gli altri in un punto di incontro, la sinapsi. Ogni volta che vengono acquisite nuove conoscenze (attraverso la pratica ripetuta), la trasmissione sinaptica o comunicazione tra i neuroni coinvolti aumenta. Intercomunicazione nauronale significa che i segnali elettrici giungono in modo efficiente lungo il percorso. Ad esempio, quando cercando di riconoscere un nuovo uccello, vengono create nuove connessioni tra i neuroni. Grazie ai neuroni della corteccia visiva si nota il colore, mentre grazie alla corteccia uditiva il suono chiamerá, con altri elementi ancora; si ricorderá il nome dell'uccello, il nome di malattie sessualmente trasmissibili, gli attributi, i colori, una canzone e il suo titolo. Rivisitare il circuito neurale e ristabilire la trasmissione neuronale tra i neuroni implicati in ogni nuovo tentativo di migliora l'efficienza della trasmissione sinaptica. La comunicazione tra i neuroni è rilevante, la cognizione l'ha resa sempre piú veloce. La plasticità sinaptica é il pilastro su cui si basa forse la malleabilitá del cervello.

Neurogenesi

Considerando che la plasticità sinaptica é ottenuta attraverso la comunicazione, migliorare la sinaptica esistente tra i neuroni, neurogenesi, cioé la nascita e la proliferazione di nuovi neuroni nel é essenziale. Per molto tempo il concetto di continua nascita neuronale in un cervello adulto é stato considerato eretico. Gli scienziati ritenevano che i neuroni morti non potessero esssre sostituiti da nuovi. Dal 1944, ma soprattutto negli ultimi anni, la neurogenesi si é affermata scientificamente e sappiamo che si verifica quando le cellule staminali, un tipo speciale di cellule che si trovano nell'ippocampo e, eventualmente, nella corteccia prefrontale, e che sono divise in due tipi: una cellula staminale a cellula che diventerá un attrezzato con assoni e dendriti. Questi nuovi neuroni migreranno poi in zone distanti del cervello dove sono necessari e dove il loro potenziale permetterá al cervello di reintegrare la fornitura di neuroni. La ricerca su soggetti animali e umani ha reso nota che l' improvvisa morte neuronale (ad esempio dopo un ictus) é un innesco potente per la neurogenesi.

Trasformazione compensativa funzionale

Il declino neurobiologico accompagna l'invecchiamento che é ben documentato nella letteratura scientifica e spiega perché adulti piú anziani che giovani adulti hanno prestazioni peggiori nei test di performance neurocognitiva. Sorprendentemente, non tutti gli adulti piú anziani presentano prestazioni inferiori. Alcuni raggiungoni i piú giovani. Questo vantaggio inaspettato, a livello di invecchiamento, di un sottogruppo di individui scientificamente studiati é stato provato a livello di elaborazione di nuove informazioni, le prestazioni degli anziani in alcune regioni del cervello erano elevate tanto come quelle di adulti piú giovani, ma in altre regioni cerebrali aggiuntive, la performance di soggetti meno giovani e meno giovani si abassa o non si attiva. I ricercatori hanno riflettuto su su questi dati ed hanno raggiunto la conclusione che ció riflette una strategia compensativa delle risorse cognitive. In presenza di deficit legati all'etá e alla diminuzione della plasticità sinaptica che accompagnano l'invecchiamento, il cervello, dimostra ancora una volta di avere una molteplicitá di risorse tali da ri-organizzare le reti neurocognitive grazie alla plasticità. Gli studi dimostrano che il cervello raggiunge questa soluzione funzionale attraverso l'attivazione di circuiti neuronali alternativi, che spesso si attivanomaggior parte delle regioni in entrambi gli emisferi (quando solo uno si attiva negli adulti piú giovani).

Parte 2: funzione e comportamento

Apprendere, l'esperienza e l'ambiente

Abbiamo visto che é la plasticità del cervello, proprietá che permette di modificare le funzioni biologiche, chimiche e fisiche. Tuttavia, poiché il file cervello cambia, la funzione e il comportamento sono modificati in un percorso parallelo. In questi anni abbiamo imparato che le alterazioni del cervello a livello sinaptico sono genetiche o sono provocate da una grande varietá di fattori ambientali ed esperienziali. Il nuovo apprendimento é al centro di una plasticità cerebrale alterata ed é forse la manifestazione piú tangibile che il nuovo apprendimento é possibile, che é stato messo a disposizione dall'ambiente. il nuovo apprendimento si manifesta in molte forme e per diversi motivi e in qualsiasi momento durante la nostra vita. Ad esempio, i bambini acquisiscono nuove conoscenze in grandi quantitá e le loro alterazioni cerebrali sono significative in questi momenti di intenso apprendimento. il nuovo apprendimento puó avvenire anche in presenza di danni neurologici causati, per esempio attraverso lesioni o ictus, quando le funzioni supportate da una zona del cervello danneggiata sono compromesse, e devono essere imparate nuovamente. Il nuovo apprendimento puó essere intrinseco all'individuo o guidato dalla sete di conoscenza. La molteplicitá delle circostanze che genera un nuovo apprendimento solleva la questione se il cervello cambia ogni volta che sta imparando qualcosa. La ricerca suggerisce che non é questo il caso. Sembra che il cervello acquisisca nuove conoscenze, e quindi attualizzi il potenziale di plasticità, se il nuovo apprendimento comportamentale é appropriato. Al fine di imparare il cervello fisiologicamente, deve apportare cambiamenti nel comportamento. In altre parole, é necessaria una nuova formazione comportamentale rilevante. Per esempio, un nuovo apprendimento che assicura la sopravvivenza dall'organismo sará integrato e adottato come comportamento e, di conseguenza, il cervello cambierá. Forse piú importante é la misura in cui un' esperienza di apprendimento é gratificante. Ad esempio, un nuovo apprendimento in forma di gioco interattivo favorisce la plasticità cerebrale, soprattutto é importante per aumentare l'attivitá. Inoltre, in questo contesto, si noterá che l'di antica tradizione di offrire incentivi ai bambini nel tempo, e la ricompensa rinforzano l'apprendimento e l'impegno.

Capire le condizioni che portano alla plasticità

Nella vita é piú probabile che il cervello cambi se sottoposto a trazione dall'ambiente? Sembra che i modelli di plasticità siano differenti a diverse etá, inoltre molto é ancora da scoprire per quanto riguarda l'interazione tra il tipo di plasticità che induce l'attivitá e l'etá del soggetto. Tuttavia, sappiamo che l'attivitá intellettuale induce la plasticità del cervello nella mente di adulti sani di etá superiore o applicata ad anziani con malattie neurodegenerative. Ancora piú importante, é il fatto che il cervello sembra sia suscettibile al cambiamento positivo e negativo. Entrambi gli eventi lo inluenzano anche prima della nascita dell'organismo. Gli studi sugli animali dimostrano che nelle madri incinte, che vengono inserite in ambienti ricchi e stimolanti, il mumero di sinapsi della prole aumenta in regioni specifiche del cervello. Al contrario, quando le mamme in gravidanza si trovano in situazioni di stress, la prole in seguito avrá un numero ridotto di neuroni. In aggiunta, ci risulta che la plasticità é piú sensibile alle influenze ambientali rispetto al resto del cervello. Questi risultati hanno implicazioni importanti nel dibattito tra "natura" contro "coltivazione". Ma cosa significa "coltivare" ? Puó indurre cambiamenti neuronali di espressione genetica rispetto a come si evolve la plasticità cerebrale e avere effetti sulla stimolazione ambientale? Questa è una domanda molto importante per i problemi di ricerca genetica a livello terapeutico sugli animali e offre risposte sui geni seminali colpiti da alcuni eventi di stimolazione di minor lasso, altri geni continuano ad essere colpiti da una stimolazione di piú lunga durata, mentre altri ancora non subiscono alcun cambiamento o invertino la tendenza al cambiamento. Sebbene l'uso tradizionale della parola plasticità ha una connotazione positiva, la plasticità si riferisce a tutti i modi in cui il cervello cambia, e al cambiamento di alcuni deiprocessi che possono co-verificarsi in funzione del comportamento. 'allenamento cognitivo risulta adatto all'induzione della plasticità cerebrale. Fornisce prassi sistematiche necesarie a stabilire nuovi circuiti neuronali e a rafforzare le connessioni sinaptiche tra i neuroni nel circuito. Tuttavia, come abbiamo visto, in assenza di un beneficio comportamentale tangibile, il cervello non imparerá in modo efficace. Per Malthus, l'importanza di integrare gli obiettivi con allenamenti altamente personalizzati e rilevanti non puó essere sopravvalutata.

[1]Definizione presa da: Kolb, B., Muhammad, A., & Gibb, R., Searching for factors underlying cerebral plasticity in the normal and injured brain, Journal of Communication Disorders (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007

Selezione scelta dallo studio di Kolb, B., Muhammad, A., & Gibb, R., Searching for factors underlying cerebral plasticity in the normal and injured brain, Journal of Communication Disorders (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007

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