Potatura neurale: cos'è, caratteristiche e malattie associate

Come è noto, il nostro cervello è costituito da reti neurali o sinaptiche che consentono di elaborare costantemente le informazioni.

Queste reti sono costituite da milioni di neuroni interconnessi. E a loro volta, queste connessioni hanno un numero notevolmente più alto durante i primi anni di vita che durante la nostra fase adulta. Pertanto, il nostro cervello subisce ciò che è noto come potatura neuronale per scartare quelle connessioni sinaptiche che non usiamo.

Grazie alla potatura neurale il nostro cervello diventa più efficiente e risponde meglio alle esigenze dell'ambiente.

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Cos'è la potatura neurale?

Quando nasciamo abbiamo un numero maggiore di connessioni neurali rispetto al resto della nostra vita, potendo avere 5 volte il numero di connessioni sinaptica di quanto sia necessario, nonostante il fatto che le dimensioni del cervello di un bambino siano più piccole e crescano man mano che il bambino si sviluppa. individuale.

La potatura neurale, nota anche come potatura sinaptica, consiste in a processo di eliminazione delle connessioni sinaptiche che il cervello non utilizza durante la fase di sviluppo che avviene nell'infanzia e, soprattutto, nell'adolescenza. Quindi, grazie a questo processo, vengono perfezionate le connessioni cerebrali utili, rendendo più facile per il cervello funzionare in modo più efficiente e adattarsi meglio all'ambiente.

Successivamente, verrà brevemente commentato il processo attraverso il quale avviene la potatura neurale o sinaptica durante l'infanzia e l'adolescenza.

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Fasi di questo processo nel sistema nervoso

Lo sviluppo del cervello umano durante l'infanzia e l'adolescenza subisce vari cambiamenti, come l'aumento della sua taglia fino a una taglia 5 volte più grande circa e potatura neurale, come spiegheremo a continuazione.

Varie indagini al riguardo sono state volte a verificare che durante i primi anni di vita le persone hanno un numero molto più alto di connessioni sinaptiche e neurali rispetto all'età adulta.

Ecco perché si ritiene che questa sovrapproduzione neuronale garantisca che durante queste fasi in cui l'apprendimento è essenziale (p. g., imparare a camminare, parlare, scrivere, ecc.) si stabiliscono adeguate connessioni sinaptiche per consolidarle apprendimento, scartando attraverso la potatura neurale o sinaptica quelle connessioni sinaptiche che non sono state Usato.

Sinaptogenesi o formazione sinaptica

Dalla fase embrionale, iniziano a formarsi nuovi neuroni e connessioni sinaptiche tra loro, che è nota come sinaptogenesi. Questo processo avviene ad un ritmo frenetico fino ai 2 anni di età di persone circa, in modo che un bambino abbia un numero di neuroni e connessioni sinaptiche molto più alto di quello di cui avrà bisogno.

Si ritiene che questa sovrapproduzione di neuroni e connessioni sinaptiche durante i primi anni di vita permetta al cervello di avere la massima capacità possibile di adattarsi all'ambiente e, di conseguenza, formare molteplici connessioni sinaptiche per consolidare quanto appreso.

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Inizio della potatura neurale

Dato l'eccesso di neuroni e connessioni sinaptiche, dall'età di 3 anni inizia il processo di potatura neurale o sinaptica, in cui le connessioni neurali non utilizzate iniziano ad essere distrutte mentre si vedono quelle utili rafforzato e mielinizzato in modo da poter elaborare le informazioni in modo più efficiente e ad una velocità maggiore. più alto. Grazie a questo processo di affinamento delle connessioni sinaptiche, acquisiscono un grado di specializzazione più elevato.

Tuttavia, durante l'infanzia la sinaptogenesi continua ad aumentare, sebbene in misura minore rispetto all'infanzia. primi due anni di vita, fino all'adolescenza, quando si sviluppa in larga misura la potatura neuronale. scala.

Potatura neurale in adolescenza

Si stima che durante l'adolescenza sia il momento in cui si verifica la massima potatura neuronale, tanto che si perde vicino a metà delle connessioni sinaptiche o neurali in alcune regioni del cervello, essendo considerevolmente meno in Altro In secondo luogo, c'è un marcato aumento rispetto all'infanzia nella produzione di mielina, che facilita questo aumento della velocità del flusso di informazioni attraverso le connessioni sinaptiche.

C'è una ricerca che sostiene che la potatura neurale aiuta quando le persone raggiungono l'adolescenza c'è un "ricablaggio" delle connessioni sinaptiche in schemi simili a quelli che hanno nella fase adulto. In questo modo le connessioni sinaptiche imparano a funzionare con una maggiore sincronizzazione, quindi il l'efficienza del cervello è aumentata e anche il cervello avrà bisogno di consumare meno energia per funzionare correttamente.

Per dirla semplicemente, immaginiamo che le connessioni neurali o sinaptiche costituiscano una road map o GPS. Bene, quando nei nostri primi anni di vita le nostre connessioni sinaptiche sono molto superiori a quelle di cui avremo bisogno durante la nostra fase adulta ed è per questo che durante il nostro processo di crescita e apprendimento quei percorsi che usiamo con frequenza, mentre quelli che non usiamo vengono distrutti e quindi si formano scorciatoie per trasmettere informazioni attraverso il nostro circuito neuronale. In questo modo il nostro cervello diventa più efficiente.

Tuttavia, va anche notato che non solo c'è una potatura neurale di quelle connessioni sinaptiche che non vengono utilizzate. Poiché è stato dimostrato che la plasticità cerebrale si manifesta per tutta la vita e, ancor più, durante questi primi anni, dove si acquisiscono innumerevoli conoscenze, c'è anche una sinaptogenesi o formazione di connessioni sinaptico.

Ad esempio, quando acquisiamo nuove conoscenze (p. g., nome delle capitali di tutti i paesi di un continente) o stiamo imparando una nuova abilità (p. ad esempio, suonare il pianoforte) vengono prodotte nuove connessioni sinaptiche per consolidare il nuovo apprendimento nel nostro cervelloOltre a rafforzare le connessioni già esistenti quando si approfondisce la conoscenza di un argomento già noto o si migliora una competenza precedentemente acquisita.

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Fattori dannosi per una corretta potatura neurale

Come abbiamo visto, il processo di potatura neurale consente agli esseri umani di adattare le proprie connessioni sinaptiche al esigenze dell'ambiente, in modo che le connessioni che non vengono utilizzate vengano scartate, così come quelle che sono più usano.

Tuttavia, la potatura neurale non avviene sempre in modo efficiente, poiché ci sono una serie di fattori che ostacolano questo processo.

Mancanza di stimolazione

Il processo di potatura neurale ha una forte influenza dall'ambiente, in modo che durante i primi anni di vita è fondamentale che neonati e bambini ricevano sufficienti stimoli dagli adulti per acquisire nuovi apprendimenti, nonché per consolidare quelli già acquisiti.

In questo senso, i bambini che durante questi primi anni di vita hanno una scarsa stimolazione, subiranno una potatura neuronale maggiore del normale. Questa scarsa stimolazione colpisce anche un minore sviluppo della corteccia temporale (responsabile delle emozioni, del linguaggio e della memoria).

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Traumi in tenera età

È stato scoperto che Quando un bambino subisce qualche tipo di trauma, la potatura neurale del suo cervello è ostacolata, così che la sua rete di connessioni sinaptiche è eccessivamente densa.

Quando le reti sinaptiche sono eccessivamente dense, come se ci fosse un deficit di sinapsi, lo sviluppo del comportamento sociale è gravemente compromesso e può influenzare lo sviluppo di disturbi della condotta.

Questa ipotesi è stata confermata da uno studio del King College di Londra che ha scoperto attraverso scansioni cerebrali che i bambini che mostravano tratti di crudeltà aveva connessioni neurali esageratamente dense in alcune aree del cervello (la corteccia cingolata anteriore e la corteccia orbitofrontale, con una funzione importante nell'empatia e nel controllo emotivo), a differenza dei bambini che non presentavano questi tratti né possedevano un'area cerebrale con eccesso sinapsi.

In particolare ci sono studi che hanno trovato una relazione tra l'uso di alcol e droghe durante l'adolescenza con scarsa potatura neurale. È stata anche trovata una stretta relazione tra potatura neurale difettosa e lo sviluppo della schizofrenia, come verrà spiegato più dettagliatamente di seguito.

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Relazione tra potatura neurale e schizofrenia

Un recente studio dell'Università di Harvard, guidato da Steve McCarroll, ha trovato indicazioni che potrebbe esserci una relazione tra la potatura neurale e la schizofrenia, come quando la potatura neurale non avviene correttamente in adolescenza, questo potrebbe favorire lo sviluppo della schizofrenia.

I ricercatori di questo studio hanno scoperto che il gene C4 sul cromosoma sei, oltre ad essere correlato al sistema immunitario, è anche responsabile della modulazione della potatura neuronale, trovando che quando c'è un numero di connessioni sinaptiche molto più alto del necessario o queste connessioni in eccesso sono sbagliate, lo sviluppo del schizofrenia.

Questo gene 4 codifica per le proteine ​​responsabili della marcatura delle connessioni sinaptiche che devono essere potate. Nello studio, hanno trovato una variante del gene C4 che ha aumentato il numero di sintesi proteiche, in modo che se ce n'erano troppi che potevano innescare una drastica potatura neurale o sinaptica che innescava la schizofrenia.

Va notato che questo risultato potrebbe dimostrare una delle cause di questa malattia, dal momento che la schizofrenia non è causata da una sola causa, poiché è noto che anche l'influenza dell'ambiente in cui la persona cresce è molto importante, tra gli altri fattori.