Pruning neuronale e il ruolo del riposo

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Pruning neuronale

Alla nascita, il cervello di un neonato ha circa 100 miliardi di neuroni, circa il 15% in più rispetto all’adulto.
Man mano che cresce e impara, le esperienze rafforzano i circuiti che si dimostrano più rilevanti mentre gli altri si indeboliscono e svaniscono.
Tutto questo avviene grazie al fenomeno del Pruning neuronale, il Synaptic Pruning per dirla all’anglosassone.
La “potatura sinaptica” è un processo che riguarda in particolare i mammiferi ed è al centro di molte ricerche condotte dalle moderne Neuroscienze.
Il sonno e il riposo assumono un ruolo chiave nel fenomeno del Pruning.

Il pruning neuronale e l’adattamento all’ambiente

Jeff Lichtman, neuroscienziato dell’Università di Harvard, ha dichiarato “Un punto di vista estremo è quello che ipotizza che gli individui nascano “cablati” per ogni possibile contingenza”.
Nel corso del tempo però una grande percentuale di quei “cavi” viene disconnessa in modo permanente, continua Lichtman: “Quello che rimane è un sistema nervoso più ristretto, ma “sintonizzato” esattamente sul mondo in cui ci si trova a vivere”.

Il processo di eliminazione è la chiave per la formazione di un cervello sano e perfettamente adattato all’ambiente.
I ricercatori hanno documentato i processi di morte delle cellule neuronali e la drastica riduzione degli assoni di collegamento, che avvengono nelle prime fasi dello sviluppo neurale.

Ma le sinapsi, i punti fissi in cui l’assone di una cellula scambia segnali con un’altra cellula, continuano a essere rimosse selettivamente almeno per tutta l’adolescenza nella nostra specie e non solo, perfezionando una mappa neurale grossolana in circuiti più maturi.

Perché avviene il Pruning neuronale e come funziona?

Con tecniche di imaging e altri strumenti diagnostici all’avanguardia, i ricercatori stanno esplorando il motivo per cui la potatura sinaptica avviene e come funziona.
La quantità e i tempi dell’attività neurale sono fondamentali per determinare quali sinapsi vengono rafforzate e mantenute e quali si indeboliscono, processo che ne condiziona l’eliminazione grazie all’azione di alcuni elementi del sistema immunitario.

Il processo di Pruning neuronale, immagine Scientific American

Neuroplasticità e “potatura sinaptica”, parole d’ordine delle Neuroscienze

La neuroplasticità esprime il concetto che il cervello cambia continuamente se stesso e si adatta all’apprendimento, al comportamento, all’ambiente e ai processi neurali.

La potatura sinaptica è un processo che si traduce invece, come già visto, nella riduzione del numero complessivo di neuroni e sinapsi.
Un po’ come accade per le piante, per le quali sappiamo che una potatura regolare è un processo benefico che stimola una crescita e una fruttificazione migliore.

Allo stesso modo quando si verifica nel cervello dei mammiferi le sinapsi divengono più efficienti.
A patto ovviamente di essere immersi in un ambiente stimolante, nel quale noi e gli animali possiamo fare esperienze, imparare, adattarci.

Perché alcune connessioni neurali persistono e altre no?

I neuroni che vengono eliminati non sono “difettosi”, se non in minima parte.
Una serie di ricerche condotte durante la seconda metà del XX secolo hanno scoperto che i neuroni appena nati migrano lungo percorsi definiti sulla spinta di segnali elettromagnetici e quando arrivano alle loro posizioni definitive iniziano a connettersi con obiettivi predeterminati.
I neuroni che portano a termine questo compito ricevono fattori trofici che ne consentono la sopravvivenza.
Gli altri vengono eliminati tramite apoptosi.

L’adolescenza è un periodo fondamentale da un punto di vista di neuroplasticità e proprio per questo è un’altra fase di crescita degli individui caratterizzata da Pruning neuronale.

Senza dimenticare il ruolo del riposo.

Sonno e potatura neuronale

Il sonno costituisce un momento fondamentale per il cervello: le sinapsi si riducono quasi del 20%.
Durante questo periodo, i neuroni riposano e si preparano per il giorno successivo.
Senza questo “ripristino”, noto come “omeostasi sinaptica”, le sinapsi potrebbero sovraccaricarsi.
Un po’ come una presa elettrica con troppi apparecchi collegati!

Un processo fondamentale sia per l’apprendimento che per la memoria.
Una sinapsi può essere rafforzata o indebolita, a seconda della frequenza con cui viene utilizzata.
Letteralmente “lo usi o lo perdi”.

Un processo che vale sia per noi che per gli altri mammiferi.

Post della dott.ssa Cinzia Ciarmatori, DMV, GPCert(ExAP)

Immagine: Gemmlearning.com

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