Neuroni neoformati e apprendimento
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Neuroni neoformati e apprendimento

Uno studio di Gould dimostra che imparare migliora la sopravvivenza dei nuovi neuroni nell'adulto. L'importanza della scoperta per i malati di Alzheimer o altre malattie neurodegenerative. L'eyeblink

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Neuroni neoformati e apprendimento

In stretta correlazione con la percentuale di nuovi neuroni prodotti nel giro dentato dell'ippocampo che riescono a sopravvivere, è la difficoltà che le cavie incontravano per apprendere i compiti richiesti, Shors103

Guardando la TV, leggendo riviste o navigando sul web, si incontra spesso la pubblicità che spinge ad esercitare la mente. I vari programmi di fitness cerebrale incoraggiano le persone a rimanere mentalmente agili dando al loro cervello un allenamento quotidiano per memorizzare liste, risolvere puzzle e stimare il numero di alberi di Central Park. Suona un po' ingannevole, ma tali programmi possono avere un fondamento reale nella neurobiologia.

localizzazione anatomica dell'ippocampo
Localizzazione anatomica dell'ippocampo e del giro dentato, dove ha luogo la neuro genesi in età adulta. Dallo studio Shors103.

Un recente lavoro condotto sui ratti da Elizabeth Gould104, indica che imparare migliora la sopravvivenza dei nuovi neuroni nel cervello adulto. E più coinvolgente e stimolante è il problema, maggiore è il numero di neuroni che rimangono viventi ed impegnati in zona.

Questi neuroni sono quindi presumibilmente disponibili per aiutare nelle situazioni che mettono a dura prova la mente. Sembra, allora, che un allenamento mentale possa migliorare le prestazioni cerebrali, proprio come l'esercizio fisico costruisce il corpo. I risultati possono essere particolarmente interessanti per l'intellettuale sedentario il cui cervello potrebbe beneficiare di qualche esercizio cerebrale.

Tutto questo è molto importante soprattutto per le persone che si trovano in stadi precoci della malattia di Alzheimer, o che soffrono di altre forme di demenza, perché potrebbe rallentare il loro declino cognitivo mantenendo la loro mente attiva ed impegnata.

Negli anni 90 alcuni studi di neurobiologia hanno dimostrato che il cervello dei mammiferi adulti è in grado di produrre nuovi neuroni, come mostrato da Kempermann e Gage105. I biologi hanno creduto a lungo che questa capacità per la neurogenesi fosse riservata ai bambini appena nati e che si perdesse con l'età. Ma nella prima parte del decennio Elizabeth Gould104 dimostrò che le nuove cellule sorgono nel cervello adulto particolarmente nella regione ippocampale del ratto, che si sa essere coinvolta nell'apprendimento e nella memoria. Dal 1998 in poi, neuroscienziati di tutto il mondo hanno confermato che la neurogenesi si verifica anche negli esseri umani.

I concetti chiave che emergono da questi studi sono tre:

  • Migliaia di nuove cellule sono generate nel cervello adulto ogni giorno, in particolare nell'ippocampo
  • Entro un paio di settimane la maggior parte di questi neuroni neonati possono morire, a meno che l'animale non sia sfidato ad imparare qualcosa di nuovo. Un apprendimento, che sia soprattutto coinvolgente e di notevole sforzo può mantenere in vita questi nuovi neuroni
  • Anche se i neuroni non sembrano essere necessari per la maggior parte degli apprendimenti, possono giocare un ruolo nel mantenimento delle funzioni cognitive. Migliorare la neurogenesi potrebbe quindi aiutare a rallentare il declino cognitivo e mantenere il cervello sano ed in forma. Nei roditori, gli studi sulla neurogenesi generalmente vengono svolti con l'iniezione negli animali di bromodeossiuridina (BrdU), un farmaco che marca i neuroni di recente formazione. Tali studi indicano che nei ratti sorgono ogni giorno tra 5.000 e 10.000 nuovi neuroni nell'ippocampo. Anche l'ippocampo umano produce nuovi neuroni, ma ancora non si sa con esattezza quanti. I neuroni tuttavia non sono generati perfettamente. Invece la loro produzione può essere influenzata da una serie di diversi fattori ambientali. Per esempio, è dimostrato che il consumo di alcool può ritardare la generazione di nuovi neuroni nel cervello, Fulton106. La neurogenesi può essere migliorata dall'esercizio fisico, Pereira68. Ratti e topi che passano molto tempo a correre sulla ruota e che possono cacciare all'aperto due volte al giorno producono molti più nuovi neuroni dei topi che conducono una vita più sedentaria. l'apprendimento che si verifica circa da 7 a 14 giorni dopo la nascita di un nuovo neurone ne massimizzano le probabilità di sopravvivenza. L'esercizio e altre azioni possono contribuire a produrre nuove cellule cerebrali. Molte di queste nuove cellule scompaiono nel giro di poche settimane dalla nascita. Naturalmente, la maggior parte delle cellule del corpo non sopravvive a tempo indeterminato. Quindi il fatto che queste cellule muoiono, di per sé, non è scioccante
i primi 14 giorni di vita dei nuovi neuroni
I primi 14 giorni di vita dei nuovi neuroni. Il primo giorno le cellule staminali danno origine una cellula destinata a diventare un nuovo neurone. Il settimo giorno cellula neonata migra e diventa un neurone immaturo. Dal quattordicesimo giorno il nuovo neurone è attivo e cablato in una rete di apprendimento e connesso alle cellule nel settore CA3 dell'ippocampo. L'apprendimento che si verifica circa da 7 a 14 giorni dopo la nascita di un nuovo neurone ne massimizzano le probabilità di sopravvivenza. Dallo studio Shors 103

Ma la loro veloce scomparsa apre una domanda importante. Perché il cervello si impegna a produrre nuovi neuroni per farli poi scomparire così rapidamente? I risultati di questo studio sui ratti, Shors123, sembrano suggerire che i nuovi neuroni sono prodotti se gli animali sono cognitivamente impegnati. In questo caso le cellule permarranno.

In caso contrario, si esauriranno. Il compito di apprendimento che è stato usato, chiamato eyeblink (condizionamento traccia del battito delle palpebre), è per certi versi simile agli esperimenti di Pavlov sull'apprendimento associativo.