Plasticità neurale

Il plasticità neurale abbraccia vari processi di rimodellamento delle cellule nervose, che sono una condizione essenziale per le esperienze di apprendimento. La ricostruzione delle sinapsi e delle connessioni sinapsi avverrà fino alla fine della vita e avverrà a seconda dell'utilizzo delle singole strutture. Nelle malattie neurodegenerative, il cervello perde la sua plasticità neurale.

Cos'è la plasticità neurale?

Il tessuto delle cellule nervose ha una certa struttura. Questa struttura è anche nota come struttura neurale ed è soggetta a processi di ristrutturazione permanente. Lo sviluppo del cervello è completato nella prima infanzia, ma il tessuto nervoso non ha ancora raggiunto la sua struttura finale per allora. In ogni caso, una struttura finale del cervello non esiste mai. Il cervello in particolare si caratterizza per la sua elevata capacità di apprendimento.

Questa capacità di apprendimento è in gran parte dovuta alla capacità e alla prontezza del tessuto nervoso di rimodellarsi. I processi di rimodellamento sono noti anche come plasticità neurale e possono influenzare una singola cellula nervosa così come intere aree del cervello. La ristrutturazione nel senso di plasticità neurale avviene a seconda dell'uso specifico di alcune cellule nervose.

Le singole aree di plasticità neuronale sono la plasticità intrinseca e sinaptica. Nel contesto della plasticità intrinseca, le cellule nervose possono adattare la loro sensibilità ai segnali delle cellule nervose vicine. La plasticità sinaptica, d'altra parte, si riferisce alle connessioni tra le singole cellule nervose. I neuroni (cellule nervose) formano una rete di connessioni individuali tra loro. Una connessione nella memoria corrisponde, ad esempio, a un contenuto della memoria. Grazie alla plasticità sinaptica, le connessioni inutilizzabili possono essere interrotte di nuovo e possono essere create nuove connessioni sinapsi.

Funzione e compito

Il sistema nervoso centrale è una delle regioni più complesse dell'intero corpo. Fino a pochi decenni fa, l'assunto prevalente era che la struttura neurale del cervello fosse statica dalla nascita e avesse completato il suo sviluppo. Ciò significherebbe che il cervello non cambia ulteriormente fino alla morte. Sulla base della ricerca, tuttavia, la neuroanatomia e la neurologia hanno scoperto i complessi processi di apprendimento del cervello che modificano in modo significativo le strutture delle cellule nervose e durano per tutta la vita.

Immediatamente dopo la nascita, i bambini hanno 100 miliardi di singole cellule nervose. Un adulto sano non ha molte più cellule individuali. Tuttavia, i neuroni di un bambino sono ancora piccoli e hanno poche connessioni. Dopo la nascita, le singole cellule iniziano a differenziarsi e maturare. È solo in questo momento che vengono stabilite le prime connessioni sinaptiche tra le cellule nervose.

La plasticità neurale corrisponde ai processi inesorabili di connessione e rottura delle connessioni. L'intensità di questi processi di rimodellamento dipende dall'età. Molte regioni del cervello, ad esempio, rallentano la loro adattabilità con gli anni di vita. Una capacità di base da ricostruire rimane, tuttavia, fino alla morte.

La plasticità neurale è la condizione essenziale per processi di apprendimento di ogni tipo e contribuisce anche alle prestazioni della memoria. Il percorso di vita dell'individuo decide quali aree del cervello sono particolarmente stressate. Le connessioni sinaptiche sono quindi più estese in queste aree. Il cervello di un musicista mostra forti connessioni in altre aree oltre al cervello di un medico.

Anche la memoria e la conoscenza devono essere intese come connessioni sinaptiche. A seconda della frequenza con cui vengono utilizzate queste connessioni, il sistema nervoso viene ricostruito. È più probabile che i collegamenti sinaptici tra memoria e conoscenza vengano mantenuti, ad esempio, se i rispettivi pensieri o ricordi vengono spesso richiamati alla coscienza. Il cervello funziona in modo più efficiente e mantiene solo le connessioni note per essere necessarie. Le connessioni meno utilizzate cedono e lasciano il posto a nuove connessioni di maggiore rilevanza.

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Malattie e disturbi

La plasticità neurale non ha nulla a che fare con la capacità di rigenerarsi. Il tessuto nervoso del sistema nervoso centrale è altamente specializzato. Più i tipi di tessuto sono specializzati, meno sono rigenerativi. Per questo motivo, il cervello può riprendersi da lesioni molto meno bene della pelle e dei tessuti durante la guarigione delle ferite.

Nell'infanzia, le lesioni cerebrali possono essere compensate molto meglio che dopo la fine della fase di sviluppo. Se il tessuto nervoso all'interno del cervello muore a causa di un insufficiente apporto di ossigeno, una lesione traumatica o un'infiammazione, questo tessuto nervoso non può più essere sostituito. In determinate circostanze, tuttavia, il cervello può riapprendere e compensare i deficit causati dalla lesione. Nei pazienti colpiti da ictus, ad esempio, è stato osservato che le cellule nervose completamente funzionali nelle immediate vicinanze di quelle morte assumono i compiti delle aree cerebrali danneggiate Questa assunzione di funzioni da altre aree del cervello richiede principalmente un allenamento mirato. A causa di queste relazioni, le persone con problemi di deambulazione sono state nuovamente documentate dopo un ictus, ad esempio.

Il fatto che tali successi siano stati osservati ha nel senso più ampio a che fare con la plasticità neuronale del cervello. Il tessuto nervoso morto non ha più plasticità neuronale e non può recuperarla. Tuttavia, la plasticità neurale viene mantenuta nelle aree intatte del cervello.

La perdita di plasticità neuronale può essere vista in particolare nei pazienti con malattie degenerative del cervello. In queste malattie del cervello, le cellule nervose del cervello si disgregano pezzo per pezzo. Un tale degrado va necessariamente di pari passo con la perdita di plasticità neurale e quindi anche con la perdita della capacità di apprendimento.

Oltre all'Alzheimer, il morbo di Huntigton e il Parkinson sono tra le malattie cerebrali più conosciute con conseguenze degenerative. A differenza dei pazienti colpiti da ictus, il trasferimento di funzioni individuali alle aree del cervello vicine in connessione con malattie neurodegenerative non è facilmente possibile.