Sviluppo e Maturazione Cerebrale (Pruning)
Dimensioni del cervello e numero di neuroni
Il cervello umano non è il più grande: gli emisferi sono più sviluppati di quelli di un coniglio, ma rispetto allo scimpanzé non ci sono differenze clamorose. Il cervello del delfino, srotolato, ha una superficie pari circa a quella del Molise; i cervelli di elefante e balena sono simili al nostro e molto più grandi.
La spiegazione evolutiva prevalente della forma del cervello: aumentando il numero di neuroni in uno spazio piccolo, serviva aumentare la superficie. Solchi e circonvoluzioni consentono una superficie molto vasta, occupata da una popolazione neuronale in crescita.
- L’encefalo contiene circa 100 miliardi di neuroni.
- La struttura con più neuroni non è la corteccia cerebrale ma il cervelletto, con circa 60 miliardi di neuroni → Organizzazione Funzionale del Cervelletto.
- Gli uomini hanno più neuroni delle donne, ma nessuno ha dimostrato che abbiano un cervello più performante (si pensa anzi il contrario). Il numero dipende dalle dimensioni grossolane: ciò che conta sono le connessioni, cioè come i neuroni si parlano.
Ruolo della microglia nello sviluppo cerebrale: modula neuro- e gliogenesi, mielinizzazione, attività neuronale, formazione e pruning delle sinapsi e plasticità sinaptica (e risposte immunitarie alle infezioni virali). Fonte: Wikimedia Commons (Xu P., Yu Y., Wu P., CC BY 4.0).
Perdita neuronale come maturazione: il pruning
Alla nascita abbiamo probabilmente anche più di 100 miliardi di neuroni, ma cominciamo a perderli molto rapidamente. Fino a circa vent’anni fa si pensava che la perdita neuronale fosse un segno tipico dell’invecchiamento; la RM ha invece mostrato che la corteccia cerebrale si assottiglia molto precocemente, già nei primi anni di vita.
Il meccanismo è una competizione fra gruppi di neuroni:
- Il cervello alla nascita non è una scatola vuota, ma ha bisogno di input.
- Tramite gli input si rafforzano i collegamenti: più sono validi per affrontare l’ambiente, più si rafforzano e si stabilizzano.
- I gruppi di neuroni non reclutati in questi collegamenti muoiono.
È il meccanismo di potatura (pruning): una perdita di neuroni che è un processo di maturazione cerebrale, non di invecchiamento. Avviene in modo importante nei primi anni di vita fino all’adolescenza e al giovane adulto.
Aumento della sostanza bianca
Contemporaneamente aumenta il volume della sostanza bianca: più un collegamento è importante e fa funzionare meglio il cervello, più il suo rivestimento di mielina si inspessisce. Mielina più spessa → maggiore efficienza di conduzione dell’impulso → circuiti che funzionano in modo facile.
Il corpo calloso (fibre che mettono in comunicazione i due emisferi) ha un’area mediamente un po’ più grande nelle donne e continua a crescere fino ai 25-30 anni: a quell’età il cervello di uomini e donne raggiunge uno stato di maturazione non definitivo ma fondamentale. Il cervello ha messo insieme e rafforzato i collegamenti che gli consentono di funzionare con un basso regime energetico → Consumo Energetico Cerebrale e Automatismi.
🔗 Collegamenti
- Plasticità Neuronale — 🔗 rimodellamento dei circuiti
- Cellule del Sistema Nervoso — 📋 neuroni
- Consumo Energetico Cerebrale e Automatismi — ⬇️ conseguenza (funzionamento a basso regime energetico)
- Organizzazione Funzionale del Cervelletto — 🔗 struttura con più neuroni
- Atrofia Cerebrale Fisiologica vs Patologica — ➡️ evoluzione (atrofia fisiologica con l’età)