Il cervello rispetto ad altre parti o strutture del corpo umano come sangue, cute, fegato, e altri, ha una ridotta capacità auto-rigenerativa. Non è in grado di rigenerare strutture danneggiate colpite da danno neurobiologico. Tuttavia grazie alla resilienza cerebrale, è in grado di modificare il proprio assetto funzionale, al fine di garantire il funzionamento delle aree colpite.
In letteratura esistono due modelli che mirano a spiegare il fenomeno della resilienza cerebrale, indotta dalla plasticità sinaptica.
The random network and scale free network A Random network follows Poisson. Seo, Hyunjeong & Kim, Wanyeon & Lee, Jihyung & Youn, Buhyun. (2013). Network-based approaches for anticancer therapy (Review). International journal of oncology. 43. 10.3892/ijo.2013.2114.
In questo articolo
Modello Network Random della plasticità cerebrale
In questo modello il cervello è rappresentato da una rete di nodi collegati tra loro, un vero e proprio network dove ogni nodo rappresenta un centro di connessione.
Nel modello Network Random ogni nodo ha la stessa connettività, quindi se il danno cerebrale colpisce casualmente una zona, le altre possono continuare a funzionare per via di una redistribuzione equa delle connessioni neuronali.
Modello Scale Free della plasticità cerebrale
Il cervello in questo modello è rappresentato come l’organizzazione di un aeroporto, ci sono centri maggiormente connessi (Hub) e centri con poca connettività (Spoke).
Poiché gli Spoke sono più numerosi degli Hub e poco connessi, quindi un danno neurobiologico è più probabile che colpisca una zona popolata di Spoke rispetto agli Hub.
Ricerche di neuroimmagine hanno scelto il modello del Scale Free come quello che rappresenta in modo più efficacie il funzionamento e l’organizzazione cerebrale.
Lo si vede soprattutto in malattie neurodegenerative come la malattia di Parkinson che sappiamo essere molto dannosa, ma che colpisce aeree molto piccole del cervello, quindi gli Hub, perchè è una malattia altamente selettiva.
Il Modello Scale Free sembra dunque un modello più adatto a rappresentare come l’organizzazione cerebrale a livello di connettività e sinapsi. Illustra in modo più accurato come la plasticità funzioni nel determinare la resilienza cerebrale, grazie a pochi centri altamente connessi, rispetto ai molti centri poco connessi.
La plasticità negli Hub e negli Spoke
Hub e Spoke sono caratterizzati da due fenomeni di plasticità opposti e dunque complementari.
Affinché sia mantenuta una struttura, che come abbiamo detto ricorda l’organizzazione di un aeroporto dove ci sono centri altamente connessi (Hub) e centri poco connessi (Spoke), entrano in gioco due forme di plasticità diverse.
Negli Hub si verifica la Long Term Potentiation (LTP), il neurone già eccitato, tende a mantenersi eccitato grazie alla LTP che è una forma di plasticità sinaptica anti omeostatica.
Mentre negli Spoke si verifica una plasticità sinaptica di tipo omeostatico, il neurone di fatto poco connesso potrebbe degenerare (Long Term Depression, LTD) se non intervenisse l’Up-scaling, una forma di plasticità sinaptica che consente al neurone di non degenerare, ma di mantenersi in equilibrio riportando la sua connettività up.
In questo modo grazie a queste due forme di plasticità sinaptica LTP e LTD, quindi Up-scaling a compensazione, la prima possibile grazie al recettore NMDA, la seconda grazie al recettore AMPA, è mantenuta la struttura Scale Free.
L’induzione della Long Term Potentiation come cura di malattie neurodegenerative
Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS)
Abbiamo visto come gli importanti effetti della Long Term Potentiation siano quelli di favorire la plasticità sinaptica, quindi la capacità del cervello di modificare le proprie strutture per svolgere al meglio o riparare le proprie funzioni.
Oggi nella cura di malattie neurodegenerative abbiamo la possibilità di indurre LTP grazie alla Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS) e quindi favorire un recupero di funzionalità cerebrali.
Uno studio molto recente del 2010 (Vincenzo Di Lazzaro et al.), ha mostrato come l’induzione di LTP attraverso stimolazione magnetica transacranica in pazienti colpiti da ischemia favorisca dopo mesi il recupero di alcune funzionalità cerebrali, fenomeno che non si manifestava nel gruppo di controllo che non era stato sottoposto alla stimolazione.
Una ricerca quella di Lazzaro e colleghi che mostra come oggi si possa indurre la plasticità sinaptica per aiutare il cervello a ripristinare le proprie funzioni in seguito a malattia o danno neurologico.
Plasticità cerebrale: la Long Term Potentiation (LTP)
Photo by Fakurian Design on Unsplash Per plasticità cerebrale si intende la capacità del cervello di modificare le proprie strutture e funzionalità a seguito di stimoli
Dottore in Psicologia, Facilitatore in Mindfulness (ric. IPHM), Master DCA (Disturbi del Comportamento Alimentare), Master in Sessuologia Clinica, Master in Linguaggi della Psiche, Conoscitore in psicosomatica, Poeta, Studioso di filosofia e psicologia del profondo
