Analizzando il modo in cui il nostro cervello si "riprogramma" per sostenere le diverse esigenze del pensare, crescere, maturare e invecchiare, un team di ricercatori ha individuato ben cinque "epoche principali" nella sua struttura.
Ecco un approfondimento in merito.
La mappatura del tempo cerebrale
La ricerca, condotta dalla MRC Cognition and Brain Sciences Unit di Cambridge e pubblicata su Nature Communications, ha confrontato le scansioni di diffusione MRI di 3.802 individui di età compresa tra zero e novant'anni.
Si tratta di strumenti potenti che mappano le connessioni neurali tracciando il movimento delle molecole d'acqua attraverso il tessuto cerebrale.
Il risultato? Il cervello non progredisce in modo lineare, ma è scandito da quattro "punti di svolta" cruciali che segnano la transizione da una fase all'altra.
Infatti, non è un'entità che si sviluppa in modo uniforme e prevedibile, ma piuttosto un sistema dinamico che si riorganizza in modo complesso e non lineare lungo l'intero arco della vita.
I risultati di questo studio sottolineano come questa integrazione di rete, ovvero la capacità delle diverse regioni cerebrali di comunicare tra loro, oscilli significativamente tra infanzia, adolescenza ed età adulta.
Dunque, la "centralità" delle connessioni è un fattore cruciale durante l'adolescenza, ma sorprendentemente, assume un ruolo marginale per il resto della vita.
Nel complesso, la struttura neurale mostra una tendenza verso una crescente segregazione di rete (le regioni diventano più specializzate e compartimentalizzate), sebbene l'influenza dell'età sulla topologia sembri attenuarsi nella vecchiaia avanzata.
Come ha riassunto la dottoressa Alexa Mousley, che ha guidato la ricerca: “Sappiamo che il cablaggio del cervello è fondamentale per il nostro sviluppo, ma non abbiamo una visione d'insieme di come cambia nel corso della nostra vita e del perché.”
Le cinque epoche nel dettaglio
Ecco la suddivisione:
L'epoca dell'infanzia (nascita-9 anni)
Fin dai primi giorni il cervello è in una fase di "consolidamento di rete": il neonato produce un eccesso di sinapsi (i connettori tra i neuroni), ma poi avviene la potatura; solo quelle più attive e utilizzate sopravvivono, un riordino che caratterizza l'intera rete neurale fino a circa nove anni.
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Durante questo periodo la materia grigia e bianca crescono rapidamente, e le caratteristiche pieghe corticali si stabilizzano.
Il primo punto di svolta a nove anni segna una radicale virata nelle capacità cognitive e, purtroppo, anche un aumento del rischio di disturbi mentali.
Adolescenza (9-32 anni)
Entriamo nella fase che non è più solo "puberale", ma si estende fino a un'età sorprendente: 32 anni in media.
La materia bianca continua a crescere e le reti di comunicazione del cervello si affinano sempre di più, misurabili come un aumento dell'efficienza.
Mousley evidenzia che "L'efficienza neurale è, come si può immaginare, ben connessa da percorsi brevi, e l'adolescenza è l'unica fase in cui questa efficienza è in aumento."
Il culmine di questo sviluppo si raggiunge intorno ai 32 anni, che i ricercatori definiscono "il punto di svolta topologico più forte" dell'intera vita.
“Intorno ai 32 anni, osserviamo i maggiori cambiamenti direzionali nel cablaggio e il più grande spostamento complessivo nella traiettoria, rispetto a tutti gli altri punti di svolta”, ha spiegato Mousley.
Con questa scoperta gli scienziati hanno trovato, basandosi sull'architettura neurale, una chiara definizione per la fine dell'adolescenza: è quando i cambiamenti strutturali tipici di questa fase terminano.
Età adulta (32-66 anni)
Questa è l'era più lunga, e forse la più stabile. Per oltre tre decenni, l'architettura cerebrale si piazza su un "plateau": non ci sono grandi punti di svolta; coerentemente con altri studi ciò corrisponde a un picco di intelligenza e personalità.
È, però, anche l'epoca in cui inizia a manifestarsi maggiormente la "segregazione": le regioni cerebrali cominciano lentamente a compartimentalizzarsi.
Invecchiamento precoce (66-83 anni)
Il terzo punto di svolta, intorno ai 66 anni, è più sottile, senza i grandi sconvolgimenti strutturali visti prima. Mousley nota che “i dati suggeriscono che una graduale riorganizzazione delle reti cerebrali culmina a metà degli anni Sessanta".
Inizia una riduzione della connettività man mano che la materia bianca subisce una degenerazione, è una fase che coincide con un aumento del rischio di patologie che possono influire sul cervello, come l'ipertensione.
Invecchiamento tardivo (dagli 83 anni in poi)
L'ultimo punto di svolta si verifica intorno agli 83 anni, introducendo la fase finale; la connettività globale del cervello diminuisce ulteriormente.
La mente passa da un'organizzazione "globale" a una più "locale", affidandosi maggiormente a determinate regioni.
Un nuovo modello per la vulnerabilità
Come i precedenti, anche questo punto di svolta coincide con cambiamenti nella salute: l'insorgenza di ipertensione e il rischio di demenza sono correlati al declino cognitivo e all'invecchiamento cerebrale accelerato.
L'ultimo punto di svolta, intorno agli 83 anni, segna un netto declino nella relazione tra topologia ed età.
Sebbene la limitata dimensione del campione in questa fascia di età richieda cautela, i dati indicano un indebolimento della relazione tra l'età e la topologia cerebrale strutturale in età molto avanzata.
Fonti:
Nature Communications - Topological turning points across the human lifespan
