- Immagine
DidascaliaImmagine: US Air Force from USA / Public domain
Un atlante del cervello umano lungo l’intero arco della vita, dalla nascita ai cento anni, per capire come cambiano nel tempo le connessioni tra le diverse aree cerebrali e in che modo queste trasformazioni siano legate allo sviluppo cognitivo, all’apprendimento e all’invecchiamento. È il risultato di uno studio pubblicato su Nature, che mette insieme le scansioni cerebrali di migliaia di persone e prova a tracciare una sorta di “mappa dinamica” del funzionamento del cervello umano.
Il lavoro si basa su risonanze magnetiche funzionali di quasi 3.600 individui, dai neonati di pochi giorni ai centenari. Gli scienziati hanno così costruito il primo atlante continuo della cosiddetta connettività funzionale, cioè il livello di coordinazione tra regioni cerebrali anche molto distanti tra loro, che si attivano contemporaneamente quando svolgono la stessa funzione. Come spiega uno dei ricercatori, «il cervello è un luogo rumoroso», dove regioni lontane possono attivarsi insieme e lavorare in modo coordinato.
L’atlante mostra che l’organizzazione funzionale del cervello non è statica, ma cambia continuamente durante la vita. Le regioni dedicate ai sensi maturano per prime, mentre quelle coinvolte nel pensiero astratto e nei processi cognitivi complessi impiegano decenni per raggiungere la piena maturità. Questa differenza nello sviluppo era già nota per le caratteristiche strutturali del cervello, come volume e spessore delle diverse aree, ma tracciare l’evoluzione dell’organizzazione funzionale è stato finora molto più difficile.
Per descrivere questa organizzazione, i ricercatori hanno individuato tre grandi assi funzionali, cioè gradienti lungo i quali si distribuiscono le diverse aree del cervello in base al modo in cui comunicano tra loro. Il primo asse va dalle regioni che elaborano le informazioni sensoriali alle aree di associazione, che integrano le informazioni e supportano il pensiero complesso. Il secondo distingue l’elaborazione visiva da quella legata al corpo. Il terzo separa le aree coinvolte nel controllo cognitivo – come la memoria di lavoro e il comportamento orientato a uno scopo – da quelle coinvolte nella costruzione di rappresentazioni mentali e nel pensiero autoreferenziale.
Questi gradienti non rimangono uguali nel tempo. Cambiano forma e intensità durante lo sviluppo e l’invecchiamento. L’asse sensoriale-associativo e quello controllo-rappresentazione si espandono durante l’infanzia e l’adolescenza, raggiungendo il picco intorno ai 19 anni. L’asse visivo-corporeo invece raggiunge il massimo molto prima, intorno ai cinque anni, e poi si riduce gradualmente. Questo riflette il fatto che i sistemi sensoriali di base maturano presto, mentre le reti cerebrali coinvolte nei processi cognitivi complessi si sviluppano più lentamente.
I cambiamenti più rapidi nell’organizzazione del cervello avvengono prima dei quattro anni di età, quando le strutture cerebrali immature e diffuse del neonato si riorganizzano progressivamente in schemi più simili a quelli dell’adulto. In altre parole, il cervello infantile è inizialmente organizzato soprattutto intorno ai sistemi sensoriali di base, ma con la crescita diventano sempre più importanti i sistemi legati al pensiero astratto e alla pianificazione.
Lo studio mostra anche un legame tra queste strutture funzionali e le capacità cognitive. Nei giovani adulti, per esempio, quanto più l’organizzazione del loro asse sensoriale-associativo assomiglia alla media della popolazione, tanto migliori risultano le prestazioni cognitive complessive, dalla memoria alla velocità di elaborazione delle informazioni. Nei neonati, invece, è un altro asse – quello che separa il controllo cognitivo dalla rappresentazione mentale – a essere associato allo sviluppo precoce delle capacità motorie. Questo suggerisce che diversi schemi di organizzazione del cervello diventano importanti in diverse fasi della vita.
Secondo alcuni ricercatori che non hanno partecipato allo studio, «questo è un contributo importante al campo», perché una mappa di questo tipo potrebbe aiutare a capire quando emergono problemi di sviluppo o malattie neurodegenerative. Un atlante della connettività funzionale, infatti, potrebbe funzionare come le curve di crescita usate in pediatria: un punto di riferimento per capire se lo sviluppo segue una traiettoria tipica oppure no.
Per esempio, alcuni studi hanno già mostrato che nelle persone con autismo i gradienti cerebrali risultano più compressi, con una minore differenziazione tra regioni sensoriali e regioni associative. Avere un riferimento lungo tutto l’arco della vita permetterà di capire non solo se il cervello si sviluppa in modo diverso, ma anche quando queste differenze iniziano a comparire.
I ricercatori sottolineano però che l’atlante rappresenta una media della popolazione e non può ancora descrivere con precisione l’organizzazione funzionale del cervello di un singolo individuo. Il passo successivo sarà studiare dati longitudinali, seguendo le stesse persone nel tempo, per capire se le caratteristiche del cervello nelle prime fasi della vita possano prevedere lo sviluppo cognitivo o l’insorgenza di disturbi neurologici o psichiatrici.
«C’è ancora moltissimo da capire», spiegano gli autori dello studio. L’obiettivo futuro è comprendere meglio le dinamiche che organizzano i modelli funzionali del cervello e vedere come cambiano in diverse popolazioni. Tracciare come si costruisce e come si degrada nel tempo la gerarchia funzionale del cervello potrebbe aiutare non solo a capire lo sviluppo e l’invecchiamento, ma anche i principi fondamentali che stanno alla base della cognizione umana
Su argomenti simili
Uno studio dell’Università statale di Milano propone un possibile quadro interpretativo di come la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) possa contribuire a miglioramenti nella malattia di Alzheimer: il campo elettrico della tDCS può modificare la “superficie” delle fibrille di amiloide e ostacolarne l’allungamento, un processo… Leggi tutto
Mondo scientifico, volontariato e terzo settore per affrontare una delle principali sfide sanitarie globali: la crescita delle patologie neurologiche. In occasione della Settimana del Cervello (16-22 marzo), la Società Italiana di Neurologia, la Croce Rossa Italiana e la Fondazione Aletheia hanno firmato nella Sala Nassirya del Senato un… Leggi tutto
Un team di ricerca dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-In) e dell’Università di Firenze ha individuato un meccanismo fondamentale della percezione visiva: una forma di memoria che ci permette di "vedere" gli oggetti anche quando scompaiono temporaneamente dalla vista, per esempio dietro un ostacolo.
Con l’avanzare dell’età la memoria tende a diventare meno affidabile. È una convinzione diffusa, quasi un luogo comune. Eppure non è una regola universale: alcune persone restano mentalmente lucide anche a cento anni, mentre altre iniziano a sperimentare difficoltà già nella mezza età. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica… Leggi tutto
Un recente studio pubblicato sulla rivista scientifica *Nature Communications* segna un importante passo avanti nella comprensione molecolare della sindrome NEDAMSS, una rara malattia del neurosviluppo. La ricerca è stata condotta dal team del laboratorio di Neurobiologia e genetica molecolare diretto da Ferdinando Fiumara, del Dipartimento di… Leggi tutto
Uno studio internazionale ha rivelato un collegamento sorprendente tra la fisica quantistica e i modelli teorici alla base dell’intelligenza artificiale.
La ricerca, nata dalla collaborazione tra l’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec), l’Istituto italiano di tecnologia (Iit) e la Sapienza… Leggi tutto
Portare al centro del dibattito pubblico un tema spesso trascurato, ma cruciale per migliaia di famiglie italiane: la piena attuazione delle norme sulle cure palliative nelle malattie neurologiche gravi. È stato questo l’obiettivo della conferenza stampa che si è svolta in Senato, promossa dalla Società delle Scienze Neurologiche Ospedaliere (… Leggi tutto
Combattere lo stigma attraverso informazione corretta, visibilità pubblica e strumenti concreti di supporto. È con questo obiettivo che in occasione della Giornata internazionale per l'epilessia del 9 febbraio la Lega italiana contro l’epilessia (Lice) ha presentato la Campagna nazionale 2026.
Lunedì 9 febbraio il Colosseo si è illuminato… Leggi tutto
L’autismo non colpisce (quasi) solo i maschi. Una ricerca svedese pubblicata sul British Medical Journal mette in discussione l’idea consolidata che la condizione sia molto più comune tra i ragazzi: i tassi di autismo tra maschi e femmine potrebbero essere invece più simili di quanto si pensasse.
Negli ultimi trent’anni, la prevalenza del… Leggi tutto
Rafforzare le difese naturali del cervello attraverso lo sviluppo di una piccola molecola “smart”. È questa, in sintesi, la nuova strategia nella lotta all'Alzheimer proposta da uno studio coordinato dall’Istituto di chimica biomolecolare del Consiglio nazionale delle ricerche di Pozzuoli (Cnr-Icb), pubblicato sul Journal of… Leggi tutto
Un passo avanti nella conoscenza del cervello umano. Un gruppo di ricercatori dell’Università degli Studi di Milano e dell’IRCCS Ospedale Galeazzi-Sant’Ambrogio ha identificato un circuito cerebrale essenziale per l’esplorazione visiva nello spazio. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, potrebbe rivoluzionare la neurochirurgia,… Leggi tutto
Uno studio pubblicato sulla rivista Child Development dimostra come i bambini che più spesso mangiano da soli sono in grado, già a un anno, di sviluppare competenze comunicative più avanzate.
Mangiare in modo autonomo è una delle tappe evolutive più significative nel percorso di crescita di ogni bambino. Generalmente è un’abilità che… Leggi tutto
Una ricerca internazionale ha identificato un meccanismo molecolare in grado di rallentare la crescita del medulloblastoma, il tumore cerebrale maligno più frequente in età pediatrica. Alla ricerca, coordinata dall’Institut Curie, hanno partecipato anche ricercatori della Sapienza Università di Roma. I risultati sono stati pubblicati sulla… Leggi tutto
Per la prima volta, uno studio basato su un campione di pazienti dimostra che la schizofrenia è associata a un rilascio significativamente maggiore di serotonina nella corteccia frontale, un’area del cervello cruciale per la motivazione e la pianificazione. L’eccesso di serotonina risulta strettamente correlato alla gravità dei cosiddetti… Leggi tutto
Prende il via un progetto Anaci-Sima-KNX Italia: gli amministratori di condominio diventano “ambasciatori” della salute urbana.
In Italia il 75% delle famiglie, circa 45 milioni di persone, vive in edifici condominiali, una popolazione paragonabile a quella di uno Stato europeo di medie dimensioni. Abitazioni che, tuttavia, presentano… Leggi tutto
Non esiste alcuna relazione tra vaccini e autismo. A dirlo, ancora una volta con chiarezza, è l’Organizzazione Mondiale della Sanità, che ha pubblicato una nuova analisi del suo Comitato Globale Consultivo sulla Sicurezza dei Vaccini (Gacvs). L’esito è netto: alla luce di tutte le prove disponibili, i vaccini non causano disturbi dello spettro… Leggi tutto
Che cosa succede al nostro organismo quando il cortisolo — il celebre “ormone dello stress” — rimane alto troppo a lungo? A questa domanda ha provato a rispondere un gruppo di ricercatori dell’azienda ospedaliero-universitaria di Pisa, che ha condotto un’indagine unica nel suo genere: misurare per un’intera giornata, minuto per minuto, quanta… Leggi tutto
Combinare movimento fisico, stimolazione cognitiva e coltivare relazioni sociali può avere un impatto significativo sulla salute del cervello che invecchia. Un recente studio italiano pubblicato sulla rivista Brain, Behavior & Immunity–Health ha dimostrato che un intervento multidimensionale denominato “Train the Brain” è in grado di… Leggi tutto