Neuroplasticità: cos’è e come stimolarla

La plasticità cerebrale coinvolge diversi processi cellulari e molecolari:

• Neurogenesi adulta: si tratta della formazione di nuovi neuroni oltre l’infanzia, soprattutto in alcune regioni come l’ippocampo.

• Sinaptogenesi e pruning sinaptico: con il primo termine si indica la formazione da zero di nuove sinapsi, mentre il secondo consiste nell’eliminazione delle connessioni meno utilizzate.

• Long-Term Potentiation o LTP (potenziamento a lungo termine): è uno dei fenomeni più studiati e consiste in un aumento duraturo dell’efficacia della trasmissione sinaptica. In pratica, quando due neuroni si attivano ripetutamente insieme la sinapsi che li collega si rafforza. È evidente come tale meccanismo sia una delle basi biologiche dell’apprendimento e della memoria.

• Long-Term Depression o LTD (depressione a lungo termine): è il fenomeno opposto che riduce l’efficacia di alcune sinapsi permettendo di eliminare connessioni non più utili perché poco utilizzate.

• Rimodellamento dendritico: è l’insieme delle modifiche nella forma e nel numero delle spine dendritiche, cioè le piccole protrusioni dei dendriti (le fibre minori che si ramificano a partire dal neurone) dove si formano molte sinapsi.

Imparare significa modificare la struttura e l’attività delle reti neuronali: ogni volta che acquisiamo una nuova competenza il cervello rafforza e riorganizza le connessioni sinaptiche coinvolte. Pertanto, mantenere il cervello attivo favorisce la plasticità cerebrale e quindi migliora la capacità di apprendimento, la concentrazione e la memoria. Per mantenere il cervello “giovane” e longevo può essere utile, ad esempio:

• studiare e apprendere nuove competenze (una lingua straniera o uno strumento musicale, ad esempio);

• mantenere una forte curiosità intellettuale: leggere, informarsi e aggiornarsi;

• svolgere attività creative, come dipingere o cantare;

• dedicarsi ad attività di problem solving o di ragionamento, come giochi da tavolo o enigmistici.

La conoscenza dei meccanismi della neuroplasticità ha pertanto importanti implicazioni anche nel campo dell’educazione: ambienti di apprendimento ricchi di stimoli favoriscono lo sviluppo cognitivo, nei bambini e negli adulti.

L’esercizio fisico non agisce solo sui muscoli ma anche sul cervello. In particolare, l’attività aerobica (basata su sforzi ridotti ma duraturi, come camminare a velocità sostenuta, correre o andare in bicicletta) aumenta la produzione di fattori neurotrofici come il BDNF, stimolando la neurogenesi e migliorando la plasticità sinaptica. Ad esempio, una review pubblicata già una decina di anni fa su Cellular and Molecular Life Sciences arrivava alla conclusione che lo sport può:

• migliorare apprendimento spaziale e memoria, funzioni che dipendono principalmente dall’ippocampo, una delle aree cerebrali più plastiche;

• aumentare fattori neurotrofici e molecole coinvolte nella plasticità, come il BDNF;

• attivare il Long-Term Potentiation;

• avere un ruolo preventivo e terapeutico per preservare la salute cerebrale, rallentare il declino cognitivo e supportare il trattamento di malattie neurodegenerative o disturbi cognitivi.

Migliorare la neuroplasticità è possibile anche grazie all’alimentazione. Alcuni componenti della dieta, infatti, sembrano favorire la plasticità cerebrale. Negli ultimi anni si parla molto, ad esempio, dei cosiddetti “alimenti senolitici”, composti naturali che sembrerebbero poter aiutare a eliminare cellule senescenti (cioè vecchie) contribuendo alla salute dei tessuti, incluso il cervello. Va però precisato che al momento non esistono certezze scientifiche in questo senso. Tra i cibi studiati per le loro potenziali proprietà senolitiche ci sono, ad esempio, quelli contenenti dosi importanti di quercetina come:

• frutti di bosco;

• mele;

• cipolle rosse;

• capperi.

Anche il resveratrolo ha una buona efficacia: lo troviamo ad esempio nell’uva e nel vino rosso. Molto studiati per le loro proprietà antinfiammatorie anche il tè verde e la curcuma.

Inoltre, negli ultimi anni si è sviluppato un crescente interesse per molecole coinvolte nel metabolismo cellulare come NMN (nicotinamide mononucleotide) e NAD+ (nicotinammide adenina dinucleotide) che, secondo alcuni, potrebbero avere un ruolo nella protezione dei neuroni e nei processi di invecchiamento cerebrale. Tuttavia, al momento, le evidenze sull’uomo sono ancora molto limitate. Il NAD+ viene prodotto dall’organismo a partire da diversi precursori alimentari, tra cui vitamina B3 e triptofano, mentre il NMN è presente in piccole quantità in vari alimenti di origine vegetale e animale.

La TMS utilizza campi magnetici generati da una bobina posizionata sul cuoio capelluto che inducono correnti elettriche localizzate nella corteccia cerebrale, modificando temporaneamente l’attività dei neuroni nella regione stimolata. A seconda della frequenza utilizzata, la stimolazione può aumentare l’eccitabilità corticale, ridurla o inibirla agendo sui circuiti sinaptici analogamente ai fenomeni di potenziamento o depressione a lungo termine (LTP e LTD). Così, grazie alla sua azione sulla plasticità cerebrale, la TMS è impiegata ad esempio per:

• trattare la depressione resistente ai farmaci;

• trattare disturbi neurologici, come alcune forme di dolore neuropatico;

• favorire la riabilitazione fisica dopo ictus, modulando l’attività dei circuiti motori.

La tDCS consiste nell’applicazione sul cuoio capelluto di due o più elettrodi attraverso i quali passa una corrente elettrica molto debole che modifica l’eccitabilità dei neuroni rendendoli più o meno propensi ad attivarsi, a seconda del tipo di stimolazione provocato. Si tratta di una tecnica promettente, ma ancora in parte sperimentale, che sembrerebbe poter produrre cambiamenti temporanei nell’attività neuronale e quindi modificazioni strutturali delle reti cerebrali, cioè processi di neuroplasticità. In particolare, alcuni studi clinici sembrano mostrare che cicli ripetuti di tDCS possano:

• indurre cambiamenti misurabili nella struttura cerebrale in pazienti con depressione;

• trattare disturbi neurologici, come alcune forme di facilitare l’apprendimento;

• favorire la agevolare il recupero funzionale.