Università degli Studi di Cagliari
Dipartimento di Neuroscienze “Bernard B. Brodie”
Il nostro cervello si modifica ogni giorno.
Questa proprietà, che permette al cervello di modificare
la sua funzionalità e di conseguenza la sua struttura in modo più
o meno duraturo ed in maniera dipendente dall’esperienza, è
definita come plasticità sinaptica.
Il nostro comportamento, che richiede abilità percettive, cognitive, affettive,
motorie e sociali, può essere modificato ed influenzato. Questo si traduce in
modifiche funzionali e morfologiche delle singole cellule che portano a sinapsi
“più forti” e “più dense”. Non tutte le sinapsi vengono però mantenute per tutta
la vita. Quelle usate con meno regolarità e meno attive vengono eliminate. Il
nostro cervello così continua fino all’età avanzata a regolare con cura il numero
delle sue sinapsi in risposta agli stimoli provenienti dall’ambiente, dalle nuove
esperienze e dall’apprendimento.
Situazioni ambientali stimolanti
(come gli ambienti arricchiti) inducono la
formazione di un maggior numero di spine
dendritiche (frecce bianche), l’allungamento dei
dendriti, la formazione di un maggior numero di sinapsi
e l’arborizzazione dendritica.
memoria
concentrazion
e
linguaggio
La plasticità sinaptica
sta alla base dei processi di
apprendimento e memoria
Anzianità di servizio come tassista (mesi)
Volume dell’ippocampo
spine
Il cervello è in grado quindi di rimaneggiare il funzionamento dei propri
circuiti nervosi sulla base dell’attività precedente e quindi dell’esperienza
(Hebb, 1949). Per esempio, quando apprendiamo o memorizziamo
qualcosa il nostro cervello cambia, perchè si modificano
le sinapsi o i neuroni o entrambi. Una delle modificazioni
caratteristiche è la formazione di nuove spine
dendritiche (protuberanze che aumentano la superficie
di membrana disponibile per i contatti sinaptici).
Nella immagine a sinistra un neurone e nel riquadro
un ingrandimento delle spine dendritiche
(frecce rosse).
La maggior parte delle sinapsi eccitatorie del
cervello sono sulle spine dendritiche.
Abilità visive
e spaziali
Funzioni
esecutive
controllo
tassista
Immagini del cervello (ottenute con risonanza magnetica) di un tassista
londinese mentre immagina l’itinerario da percorrere. La freccia indica
l’ippocampo (l’area cerebrale che sottende ai processi mnemonici), il cui
volume è maggiore rispetto ad un individuo normale (controllo).
Inoltre il volume aumenta in modo proporzionale all’esperienza della
navigazione spaziale, cioè al tempo che si è passato guidando un taxi.
Ambiente normale
Ambiente Arricchito
A
B
C
Le immagini mostrano la formazione di spine dendritiche (A, frecce bianche), la
differenza tra dendriti con un maggior numero di spine (B) ed infine come un
neurone si presenti più arborizzato (cioè abbia più dendriti, C) e quindi sia più
efficace nelle risposte sinaptiche qualora esposti ad ambienti arricchiti.
La plasticità
consente al cervello di
modificarsi
anche in seguito a traumi
Ictus emorragico
Ictus ischemico
Immagine del cervello di un paziente in seguito ad
un ictus. La freccia indica l’area colpita. Quando si
verifica un ictus alcune cellule sono lesionate in
modo reversibile, altre muoiono. Le cellule vicine a
quelle morte mandano collaterali (fenomeno della
gemmazione) per sopperire alla mancanza della
sinapsi.
L’ictus è un danno cerebrale dovuto
all’interruzione dell’afflusso di sangue. Questo
accade in seguito ad occlusione (ictus
ischemico), rottura o spasmo di un vaso
cerebrale (ictus emorragico).
Il mancato apporto di ossigeno attraverso il
sangue porta alla morte dei neuroni nell’area
affetta e alla perdita di funzionalità della parte
del corpo controllata da queste cellule.
Assone 1
dendriti
Assone 2
Corpo
cellulare
Condizioni normali
Assone colpito,
degenera
Perdita di un assone
Gemmazione
collaterale
Gemmazione
