Daniela Perani | La plasticità del cervello | festivalfilosofia 2024

Grazie per l'introduzione che devo dire proprio ad hoc perché ora parleremo proprio degli effetti del mondo dell'ambiente sul nostro cervello quindi dell'esperienza che è fondamentale devo sottolineare una cosa mi piace molto la introduzione fatta a me ma tutto quello che hai detto valeva fino a pochissimo tempo fa adesso io sono professore emeritus Quindi questo è quanto Però tutto quo detto è assolutamente vero e e devo dire che dirigere la scuola di specializzazione il dottorato mi ha portato a conoscere giovani validissimi molti dei quali si sono formati con me e che ora hanno posizioni importanti nella

ricerca in neuroscienza Quindi anche a loro li vedrete alla fine nell'immagine finale dii ringraziamenti quindi parliamo di plasticità cerebrale Questo è il titolo che ho dato alla mia presentazione e andiamo subito nei dettagli Cosa vuol dire plasticità cerebrale diamo una definizione Certamente è un principio fondamentale del nostro sistema nervoso centrale della sua anatomia e del suo funzionamento E che cosa implica implica la capacità di quest'organo che vedete qua illustrato in questo schema tridimensionale capacità di adattarsi e modificarsi questo è impressionante modificarsi sia da un punto di vista strutturale che ovviamente funzionale in risposta a che

cosa a delle esperienze a delle richieste esterne ma anche interne che noi pensiamo ragioniamo agiamo anche dall'interno Quindi queste caratteris del mondo esterno e del mondo interno modificano il nostro cervello Siccome io vengo dalle neuroscienze vi voglio dare anche degli elementi di base per capire questo e li Cito nella storia questo signore è brodman quello che vedete lì rappresentato era un neurologo tedesco che studiò per primo agli inizi fine dell'800 primi del 900 la le caratteristiche della corteccia cerebrale cioè i neuroni Noi abbiamo la corteccia cerebrale che è un insieme di neuroni che stanno in

strati diversi e Lui fece la prima osservazione fondamentale che il nostro cervello vedete non è questa liscia amalgama tutto uguale ma il nostro cervello è fatto da strati della corteccia che sono sei con caratteristiche diverse a seconda della struttura della la corteccia quindi non è tutto uguale ma ci sono le cosiddette aree di brotman così definite che hanno delle caratteristiche si chiama Cito architettonica delle caratteristiche delle cellule dei neuroni diverse allora lui domandò ma queste caratteristiche diverse area per area del cervello e lui diede dei numeri a queste aree numero 20 numero 40 44 tutte

queste avevano dei numeri Cosa vuol dire cosa si significa ovviamente significa che queste strutture sottendono delle funzioni diverse Quindi il cervello è stato mappato da questo neurologo da un punto di vista anatomico le caratteristiche dei neuroni e delle funzioni ma ancora non si conosceva molto delle funzioni era un'ipotesi C'erano anche studi fatti da altri neurologi del tempo che studiavano i pazienti con lesioni il famoso paziente del neurologo Roc che per una lesione in questo punto della corteccia cerebrale non era più riuscita a parlare quindi facevano queste correlazioni tra la lesione e l'effetto clinico quindi qualcosa

si cominciava a delineare Ma questo studio di brodman è stato fondamentale per capire che dietro alla nostra corteccia ci sono strutture anatomie di cellule diverse e questo doveva significare qualcosa cosa qual è il pass AG fondamentale Io li ho messi in giallo i punti importanti che ci disse brodman che dobbiamo rigettare il fatto che queste piccole realtà lavorino una separata dall'altra poco parole quello che dice qua sopra non è possibile La realtà è che tutte queste strutture che possono essere dei Loci elementari li chiamava così funzionali sono attive in numero diverso non una e poi

basta in vario modo in differenti livelli e in combinazioni diverse questa prima definizione È impressionante perché è una definizione della possibilità estesa di connessione delle aree cerebrali E quindi lui disse che un gran numero di questi subor gans piccoli organelli sono distribuiti sopra tutta la corteccia cerebrale e non possono essere il prodotto di centri indipendenti No sono il prodotto di un lavoro di orchestra diciamolo così dopo di lui un altro ma nello stesso periodo un altro neurologo che poi epatologo che poi divenne anche psichiatra Campbell era australiano mandò a lavorare in Scozia ha fatto studi

istologici non sulle cellule e sui neuroni come fece brodman ma sulle fibre che connettono questi neuroni Perché dai neuroni partono delle ramificazioni che connettono una una struttura con l'altra un neurone con l'altro E lui studiò queste fibre vedete non si vedono cellule qua si vedono con questo tipo di colorazione si vedono le fibre e lui scoprì che queste fibre connetteva tra di loro delle strutture cerebrali importanti per esempio c'erano le connessioni delle vie motorie e somatosensoriali delle vie visive ma c'erano profonde importanti connessioni Questa è una visione moderna ottenuto con la tecnica mri profonde connessioni

numerosissime tra aree di levatura superiore diciamo così non quelle primarie Ma quelle associative e queste connessioni dovevano essere quelle che regolano le funzioni la forma e la disposizione di questi costitu cioè le fibre median zzate del cervello hanno fornito una guida per una precisa localizzazione della funzione Quindi anche questo un contributo importantissimo E che cosa dice broda ci sono due diciamo strutture fondamentali nel cervello quelle primarie che quelle primarie che ci consentono di muoverci io le Sto indicando qua n lobi frontali o di sentire le gli aspetti somatici o di udire come la corce uditiva

o di vedere ma abbiamo enormi quantità di cervello che invece sono dedicate alle funzioni superiori e che sono evoluzionari più recenti e di più alto livello e qua è quel punto fondamentale Non c'è dubbio che entrambi questi sistemi sono andati incontro a un'espansione ma sicuramente molto di più queste strutture associative front e parietali nel processo di sviluppo filogenetico allora questo è un altro concetto di plasticità l'evoluzione del cervello è anche il risultato di plasticità Certamente guidata dai geni dalle modificazioni Ma anche dalle modificazioni ambientali e quindi questo è un punto fondamentale ed è in relazione

alla plasticità non possiamo parlare dell'evoluzione filogenetica ci vorrebbe un corso intero ma è un accenno importante dopo di loro anatomisti quindi che studiavano la materia proprio cerebrale l'avvento di tecniche neurofisiologiche cioè il poter registrare dalla corteccia cerebrale o dai neuroni le risposte elettriche a determinati stimoli è stata la Rivoluzione nelle neuroscienze dell'epoca perché si poteva capire gli effetti di una stimolazione corticale e la risposta dei neuroni in questo modo modo sono state mappate vedete questo è Oscar vogt sono state mappate delle strutture cerebrali in base a delle funzioni specifiche molto più specifiche cioè visive sensoriali

eccetera eccetera quindi si è stata è stata fatta una mappa elettrofisiologica perché è possibile perché i neuroni funzionano elettricamente quindi si poteva registrare la loro attività elettrica nei pazienti l'hanno fatto anche nei primati e hanno confrontato questi risultati elettrici funzionali la risposta del neurone con Quelli precedenti anatomici delle fibre e dei neuroni E così si definiva sempre meglio la funzionalità di settori diversi del cervello sembra un po' una storia di mappatura localizzazioni Certo c'è stata anche questa influenza teorica del localizzazioni ma rapidamente superata Avete visto anche da le teorie di odman e campell non ci

può essere localizzazioni e arriviamo al padre delle neuroscienze che verno Mon Castle che è vissuto tanto tempo fino a poco tempo fa e che registrava anche lui le risposte elettriche dei neuroni ma è riuscito con un metodo a registrar addirittura da un singolo neurone quindi riuscire a rilevare l'importanza e la risposta di neuroni singoli pensate nel campo della visione è fondamentale ci sono dei neuroni singoli che rispondono per esempio alla visualizzazione di una barretta verticale e smettono di rispondere Appena la barretta si sposta verso caratteristiche orizzontali e altri neuroni singoli che prendono la loro Vece

quando la barretta diventa orizzontale quindi la specializzazione dei singoli neuroni che cosa diceva verno Io sottolineo gli aspetti che ritengo importanti che queste risposte dei neuroni singoli o in gruppo Le osservava solo se mettiamo stesse studiando il primate la scimmia con le registrazioni solo se l'animale o l'uomo aggiungiamo stava attento a questi stimoli Cioè se vedeva qualcosa di interesse solo in questo caso si otteneva una risposta elettrica valida altrimenti era come se passasse qualcosa di non visto e di non recepito Quindi questo è un concetto fondamentale cioè l'esperienza deve essere assolutamente fortemente percepita E esperita

perché lasci una risposta o una traccia nel cervello queste piccole brevi premesse per arrivare a sottolineare ad andare nel cuore del discorso quindi solo input o stimoli rilevanti un'esperienza forte e port avanti nel tempo possono modulare lo sviluppo la riorganizzazione e lo stato del nostro cervello nei sistemi primari sensori motori ma soprattutto in quelli cognitivi e la cosa importante questa divertente vignetta lo dice le modifiche dell'esperienza possono produrre cambiamenti nel cervello in qualsiasi periodo della vita Allora senza ripetere la definizione pensate come questa modulazione questa modificazione sia indotta perché abbiamo in ogni persona ha Circa

85 miliardi di neuroni 51.000 sinapsi per singolo neurone le sinapsi sono questi piccoli bottoni sui dendriti o sull sone che vanno a toccare altri neuroni o altre fibre e abbiamo 10 ^ 13 10 ^ 15A sinapsi totale Quindi abbiamo una macchina in impressionante per recepire ed elaborare gli stimoli esterni e interni più a livello macroscopico Che cosa vuol dire plasticità quando andiamo a misurare la plasticità noi possiamo misurarla macroscopicamente soprattutto cioè vedere con le tecniche moderne di imaging per esempio che lo spessore della corteccia è aumentato in certe condizioni Ma perché aumenta lo spessore all

corteccia perché aumentano le microstrutture cioè il neurone può aumentare la dimensione del suo corpo vedete questi sono neuroni singoli quindi può crescere di dimensione può aumentare vedete le sue propaggini in caso di stimolazione vedete che questo ne ha di più di questo questi ne hanno di più di questo connettersi meglio oppure a livello delle fibre che sarebbero queste che vanno a a a connettere momenti distanti del nostro cervello aumenta questa guaina linica che è una sostanza che favorisce l'impulso elettrico favorisce il passaggio e la velocità dell'impulso elettrico Quindi migliora la connessione quindi noi anatomicamente misuriamo

questo la ehm le tecniche più moderne recenti come l'opaline l'imaging ottico permettono di andare a vedere a livello ultrastrutturale esattamente come vi ho mostrato qua in questa vignetta cioè possiamo vedere direttamente quando uno stimolo elettrico questi chiaro sono studi fatti sull'animale genera la liberazione di un neurotrasmettitore EC citatorio E se questo è l'assone Cioè questo filamento che esce dal neurone in condizioni di base quando viene stimolato nel giro di pochissimi secondi o minuti Guardate come esprime queste spine che sono il primo momento della plasticità cioè il neurone e l'assone generano queste strutture che servono a

connettere meglio e poi vedete a 2 minuti 8 minuti vi rendete conto della modifica Dalle condizioni di base Questa è il passo biologico primo e fondamentale che rende conto Poi della plasticità Oggi abbiamo altre tecniche quindi però non dobbiamo dimenticarci questo aspetto fondamentale quando pensiamo alla plasticità dobbiamo pensare ai neuroni alle loro II e alla fine a guardare in maniera macroscopica come Vedremo Poi oggi con l'imaging le mappe strutturali e funzionali quindi c'è una natura multilivello dell'organizzazione della nostra modulazione plastica del cervello che guida tutti questi processi e definisce la plasticità una cosa importante è

che queste strutture che brodman ha numerato e che ci ha detto non lavorano singolarmente Ma sono tutte connesse confermato da Campbell confermato Dai neurofisiologi un altro dato interessante e recente è quello che non ci sono dei bordi netti è molto importante pensare questo tra queste moduli ma l'anatomia e la neurofisiologia han permesso di scoprire che questi moduli sono diciamo diciamo i loro bordi sono diluiti da una struttura all'altra è come se non si differenziasse immediatamente ma ci fossero una sorta di lento cambiamento spaziale adesso questa interpretazione difficile ma è importante da un punto di vista

cellulare è importante anche da un punto di vista funzionale anche la neurochimica del cervello ci ci dice questo questo è un pezzetto di corteccia visiva della animale e vediamo i suoi neuroni vediamo che l'area visiva primaria e la secondaria non hanno un margine netto ma passano lentamente si modificano anatomicamente lentamente altrettanto la modifica è lenta e spalmata su sulla corteccia per quanto riguarda la biochimica Questa è la misura di un neurotrasmettitore inibitorio il gaba che vedete Questa è la stessa teccia si diffonde in maniera non Netta e uniforme ma in maniera più diffusa perché ho

fatto queste premesse per arrivare al primo esempio impressionante di plasticità cerebrale nell'uomo allora eh Questa è la corteccia ehm motoria e sensoriale per comodità stanno una dalla parte una parte dell'altra ma sono una davanti e una dietro Ecco Quest qua lo vedete meglio questo è il cervello l'ho visto dall'alto motoria e somatosensoriale questa è la rappresentazione delle due cortecce Cosa vuol dire che la rappresentazione tridimensionale vuol dire che su questa corteccia nostri effettori e pezzetti del corpo non hanno tutti lo stesso spazio ma c'è uno spazio enorme come potete vedere per quanto riguarda la mano

e per quanto riguarda il volto la bocca La lingua ma perché questo perché questi sono gli effettori principali di comunicazione e di ricezione Pensate solo al linguaggio quindi in uno schema che qua vediamo la mano ha una grande rappresentazione Il tronco il nostro tronco corporeo ha una rappresentazione molto piccola Perché cos'è che facciamo col tronco ci muoviamo un pochino e certamente occorre una rappresentazione di neuroni che agiscano per farci muovere ma sicuramente più piccola che per la mano e la bocca cosa succede per esempio nel caso di perdita di uso della mano sia per motivo

neurale si altera il plesso brachiale che innerva la mano e il braccio oppure uno resta amputato di una mano allora cosa succede lo spazio della mano che vedete era occupato qua non c'è più perché la mano non c'è più quindi io non ricevo più sensazioni dalla mano né tantomeno mi muovo perché la mano non c'è più ma la corteccia Cosa fa si atrofizza diventa un buco muoiono i neuroni Assolutamente no c'è un principio plastico di preservazione che fa sì che i neuroni che si occupavano della del volto invadono questa struttura lasciata vuota dalle afferenze sensoriali

dal Movimento è lo stesso per la parte superiore del braccio vedete che scendono a occupare questa corteccia vuota e allora questo è possibile perché appunto perché non c'è una netta demarcazione perché è possibile che questa capacità funzionale il muovere la bocca è andato nell'area del movimento della mano è un effetto di plasticità impressionante un altro esempio che vi voglio fare nell'animale questi sono piccoli Ratti a cui vengono tagliate le vibrisse le la vibrissa i baffetti del topo è un organo che permette di rilevare l'ambiente e di muoversi nello spazio Quindi questa il questi baffetti sono

connessi col cervello del topolino in un'area sensoriale molto importante che permette al topolino di spostarsi nello spazio di capire cosa succede quindi quella corteccia lì che riceveva le informazioni dalle sue vibrisse non riceve più niente E che cosa succede questa corteccia diventa arricchita dalla componente visiva cioè si creano delle connessioni o si accendono delle connessioni che erano silenti tra la corteccia visiva E questa corteccia qua e che cosa succede come fenomeno che il topolino aumenta tantissimo la sua acuità visiva qua in mezzo qua è come vediamo noi un topo un volto Questo è come li

vede un topolino cioè con una visiv un contrasto molto bassi in questo modello sperimentale invece aumenta questa capacità Cioè cosa dicono gli autori ci sono dei massicci cambiamenti plastici nella sua corteccia visiva indotti da questa deafferentation del delle vibrisse adesso Passiamo di più agli umani e che tecniche descriveremo le tecniche di neuroimmagine quindi la risonanza magnetica strutturale di attivazione cioè possiamo vedere delle aree che si attivano quando facciamo dei compiti oppure possiamo vedere il volume perdita di neuroni possiamo vedere le fibre Eh che connettono le parti diverse del cervello possiamo anche vedere la biochimica ma

quello è un discorso molto più complesso tante misure possiamo fare come con la neurofisiologia come dicevo prima ma ora ci concentriamo di più sull' imaging il tempo non è tanto quindi l' mri strutturale che studia i volumi le fibre e anche la il tipo e la forza di connessione di queste fibre quindi ci dà un'idea della quella che si chiama connettoma oppure l' mri funzionale Dove possiamo vedere delle strutture che si attivano questo è un classico network che si attiva durante la produzione di parole vedete l'emisfero di sinistra strutture importanti mentre parliamo possiamo anche misurare

la forza di connessione tra queste aree con degli algoritmi matematici che sono stati applicati e validati la PET molecolare è importante perché ci permette di misurare i neuroni come in questo caso e che cosa consumano i neuroni i neuroni consumano zucchero oltre che ossigeno questa tecnica ci permette di studiare il consumo metabolico dei neuroni ed è importante nelle malattie degenerative perché il consumo si riduce perché il neurone è malato possiamo anche misurare la quantità di amiloide nel cervello ma oggi non Sol voliamo questo aspetto Quindi cosa può dirci l'imagine strutturale funzionale molecolare sulla plasticità del

cervello nei normali e malattie neurologiche Questa l'ho messa perché è interessante brodman è stato il pioniere del capire come era mappato il cervello e guardate fino ai nostri giorni la sua mappatura influenza l'interpretazione dell'imaging con la risonanza magnetica Guardate quanto viene citato questo famoso lavoro di brodman con la sua classificazione delle aree Citto architettoniche ancor oggi volevo solo farlo notare facciamo un esempio di plasticità nei ciechi Allora come la mano amputata il cieco non riceve per motivi di malattia delle vie visive gli input visivi quindi la percezione visiva non esiste quindi la sua corteccia occipitale

Questo è un cervello visto da dietro coi suoi solchi e le circonvoluzioni cosa succede come per la mano si atrofizza diventa un buco Muoiono tutti i neuroni Assolutamente no è un esempio molto interessante viene dalla lettura con la tecnica Braille dove gli gli scienziati hanno studiato nei ciechi dalla nascita che cosa succedeva nel cervello allora Siccome il sistema tattile non è alterato noi vediamo attivarsi nella zona della mano la sensibilità tattile Ma questa induce una fortissima attivazione della corteccia visiva che non riceve niente dall'esterno però riceve un messaggio dalla corteccia tattile e quindi resta Attiva

molto coinvolta e fornisce un supporto allutilizzo del del del tatto nelle persone cieche un altro esempio Sempre nell'ambito dei soggetti ciechi Questo è quello che abbiamo visto adesso la corteccia somatosensoriale si attiva perché sta leggendo con le dita ma questo implica un'attivazione anche della corteccia cpitale un'altra cosa impressionante che non solo la somatosensoriale ma anche la cortecce auditiva che non è assolutamente alterata nei ciechi determina un'attivazione la corteccia occipitale quindi questo dopo qua è durante la presentazione di stimoli uditivi vedete in soggetti ciechi si ha di nuovo un coinvolgimento della corteccia occipitale e più In

generale un coinvolgimento uditivo complesso quando il linguaggio è coinvolto quindi non soltanto dei suoni neutri suoni senza significato ma il linguaggio specificamente attiva in maniera articolata e complessa la corteccia visiva Questo vi fa capire come sono cambiate le connessioni e il perché di tutto questo è quello che noi sappiamo banalmente il cieco sente meglio ode meglio Certo perché ha supporto di questa corteccia che non muore ma che agisce per migliorare anche gli altri sensi questo è la stessa cosa durante l'ascolto di suoni sempre in soggetti ciechi vedete che non c'è dubbio che la corteccia posteriore

occipitale sia attivata Questo è un esperimento impressionante perché si tratta di bambini ciechi dalla nascita che hanno fatto la risonanza magnetica ogni fettina si riferisce a un bambino e hanno studiato Come si attivava Il loro cervello per che cosa per stimoli uditivi di linguaggio o di musica e hanno visto che più o meno al Uni meno Altri di più son bambini di età dell'infanzia 7 8 9 10 anni in alcuni molto in alcuni meno ma la corteccia visiva posteriore si attiva sia per la musica sia per il linguaggio cosa che non avviene nei soggetti normali

che non sono ciechi come prova e quindi questo è impressionante Quindi anche nello questo avviene questo fenomeno plastico di recruitment della corteccia o cpitale è un fenomeno anche dell'età che evolve con l'ontogenesi e questo è l'ultimo esempio impressionante l'avrete già anche visto sentito questi sono dei sordo Sordi congeniti quindi non hanno mai sentito un suono per questo motivo non possono sviluppare il linguaggio E che cosa succede Allora questo è una visione di tre cervelli durante la produzione di lingu linguaggio in persone normali emisfero sinistro quello del linguaggio massivamente attivato frontale temporale Siccome articolano anche l'aria

della bocca e quindi questo è il tipico network del linguaggio cosa succede nei Sordi congeniti quando usano un linguaggio che non è uditivo che non è coi fonemi ma è movimento della mano movimento della mano con significati a fonologici a semantici a sintattici cio pienamente linguaggio bene È lo stesso emisfero cerebrale sono le stesse strutture del linguaggio uditivo che si attivano ma questa volta l'input arriva dal vedere dei movimenti Questo è un esempio di plasticità impressionante perché il linguaggio si sviluppa Certo si sviluppa attraverso una modalità visuo visuo movimento Quindi direi che sono esempi eclatanti

di plasticità la connettoma vi dicevo studiare le connessioni una nuova visione del cervello il presupposto fondamentale di questo approccio è che la funzione cerebrale non dipende da singole regioni o piccole connessioni ma emerge da una rete cerebrale nel suo complesso oggi è possibile studiarla e e questo metodi moderni che consentono di vedere con Che forza una struttura è connessa a un'altra e quante sono coinvolte ci ha fatto capire l'enorme complessità della connettività cerebrale cose impensabili fino a solo 10 anni fa quindi ripetiamo la plasticità cerebrale presente in tutte le età della vita Ma da cosa

è indotta in tutte le età della vita oggi sappiamo che sono degli aspetti le proxy si chiamano in inglese che influenzano il cervello il livello di scolarità cioè gli anni di scuola da cui deriva in parte anche non sempre i livelli di occupazione cioè che lavoro fan le persone gli stili di vita cognitivi e sociali l'attività motoria è molto importante parlare più lingue avere un'esperienza musicale tutti questi fattori sono stati studiati per l'effetto che hanno sul cervello nei giovani Ma anche soprattutto qui nei giovani Ma anche soprattutto nelle persone più anziane quindi non solo nei

giovani Ma anche negli anziani e cosa consentono queste diciamo chiamiamo l'attività questi aspetti fondamentali della vita di far sì che la plasticità cerebrale venga messa in atto in un modo così forte e consistente che dopo dopo diventa Lo vedremo dopo riserva cerebrale è una sorta di alcuni lo chiamano così Tesoretto Tesorone perché il cervello aumentando i dendriti il volume dei neuroni le connessioni la forza di connessione crea questa riserva E questa riserva può contrastare le malattie Questo è un cervello malato Con malattia di Alzheimer Questo è un soggetto normale vedete la malattia porta alla morte

dei neuroni Ma se uno ha costruito questa riserva ha un modo per frenarla altri esempi di plasticità in questo senso Questo è uno studio divertente dove hanno studiato Dei giocatori professionisti di scacchi E hanno visto che il loro spessore della corteccia era Maggiore rispetto a quello di persone normali con poche attività diciamo così e anche la forza delle connessioni che qua vediamo in arancione che sono qua rappresentate quindi un aumento di tutti quei fattori che vi ho descritto prima a livello cellulare neuronale un aumento delle connessioni importante e quindi la morfologia della materia grigia della

Bianca nei giocatori di scacchi E tra l'altro in specifiche regioni Cosa fa la musica questo è interessante anche questo ho fatto una relazione ricordo un po' di tempo fa che ha entusiasmato tutti qua vi do solo qualche Flash È chiaro che la musica coinvolge in primis l'orecchio e poi la corteccia uditiva Ma da lì per essere interpretata apprezzata o addirittura elaborata e suonata ha bisogno di un coinvolgimento molto esteso del cervello Infatti si accendono numerosissime strutture aree cerebrali nell'ascolto nell'esecuzione della musica vediamo Innanzitutto un esempio di plasticità questo è un confronto di cervelli tra musicisti

esperti e persone che non erano musicisti esperti quindi non hanno mai processato la musica e quello che vedete in verde in bluette e in giallino sono due studi diversi ma sono consistenti è un aumento di spessore della corteccia è un aumento della connettività quindi i musicisti hanno un cervello esperti che hanno suonato per tanto uno strumento e conoscono la musica un cervello più ricco rispetto non che gli altri non siano normali o abbiano dei difetti però c'è una differenza strutturale e funzionale ma se pensiamo quando uno impara a suonare un strumento quindi ha un'esperienza di

lungo termine approfondisce la conoscenza della musica e sa conoscere uno strumento sa suonare uno strumento ha Ovviamente un implicazione sensoriale uditiva di elaborazione della musica ma anche motoria perché deve produrre quel suono da quello strumento E tutto questo che cosa avrà a livello cerebrale delle implicazioni impressionanti Praticamente quando un sogetto suona in questo modo Attiva strutture del sensori motorie emozionali uditive di elaborazione della musica e tra di loro si parlano e sono connesse perché se uno non muove bene l'uscita del del suono è sbagliata Quindi quando si arriva a suonare molto bene il cervello suona

in orchestra Questo è un esperimento che abbiamo fatto un po' di tempo fa che ha proprio dimostrato questo Cioè il Ello sta funzionando in questo modo qua vedete è uno studio di tutti i musicisti 24 pianisti professionali Mentre qua è ancora più impressionante loro non stavano suonando stavano immobili e ascoltavano la musica Il loro cervello all'ascolto di pezzi di musica si attiva Come si suonassero cioè vedete le aree uditive ve le segno qua così le aree dell'elaborazione della musica le aree delle emozioni le aree sensori motorie ve le sto segnando tutto Insomma il cervello si

attiva come se stessero suonando lo strumento Cioè ha implicato talmente tanta plasticità che anche solo L'osservazione genera l'evidenza della plasticità quindi un esteso coinvolgimento del nostro cervello indotto dalla pratica musicale vediamo parlare più lingue anche questo è interessante parlare più lingue si è dimostrato molto importante ci sono degli effetti a livello cerebrale rispetto a chi non le parla questo è uno studio di qualche anno fa vedete lif Long Cosa vuol dire non basta imparare una lista di parole in un'altra lingua parlottare in qualche modo in un'altra lingua la plasticità e le modifiche si creano con

un'esperienza di lungo termine e con un livello di uso della lingua costante ed elevato e quindi con una padronanza buona questi sono misure che hanno dimostrato che nei bilingui la quantità di materia bianca cioè di quelle fibre queste è maggiore che non nei monolingui ed è maggiore in quelle strutture associative del nostro cervello che sono quelle che elaborano il linguaggio altri dettagli sempre in questo senso negli anziani per esempio hanno durato questi fasci di fibre che sono quelle che connettono i due emisferi connettono uno con l'altro sono molto più spesse nei bilingui anche anziani Ma

che han parlato due lingue da tanto tempo che non nei monolingui e la corteccia che sta sopra questa struttura è molto più attiva nei bilingui questo è un altro lavoro che mostra altrettanto la forza di connessione tra i due emisferi cerebrali nei bilingui e anche in modo specifico nell'emisfero di sinistra che è quello del linguaggio tutte misure di plasticità cerebrale Come possiamo chiamare questa plasticità riserva neurale e compensazione neurale riserva neurale l'abbiamo capita Da che cosa è fatta l'abbiamo già definito prima la compensazione è Perché entrano in gioco dei circuiti diversi più complessi e che

in caso di malattia del cervello possono compensare le parti Lese per questo si parla di compensazione quindi bilinguismo e invecchiamento felice la prima evidenza che è uscita del bilinguismo come effetto sulle malattie la dobbiamo a questi studi degli inglesi che hanno dimostrato Non so se si vedono bene i numerini ma semplicemente questo voglio dirvi che l'età di insorgenza delle della demenza e in particolare qua si parla della malattia di Alzheimer è ritardata dell'ordine di 6 78 anni cioè Chi ha la malattia no way Purtroppo questa emergerà solo che i disturbi cognitivi emergono con un ritardo

di tempo importante e si sono chiesti gli autori ma Comè Possibile Eppure Questo è quello che accade e quello che hanno discusso Questo è un lavoro solo epidemiologico quello che si sono detti forse la riserva cerebrale Allora sono andate a vederlo anche in altre demenze non solo la malattia di Alzheimer La demenza fronto temporale che è più rara anche quella vascolare indotta da problemi vascolari ipertensione eccetera anche per le altre demenze lo stesso effetto quindi chiaramente c'è un meccanismo sotto che ci difende dalle malattie del cervello e allora noi ci siamo domandati andiamo a vedere

cosa succede a livello cerebrale e abbiamo studiato dei pazienti con la malattia di Alzheimer non la malattia La demenza questi soggetti inclusi in questi nostri due studi Sono dementi da malattia di Alzheimer e il titolo lo dice già l'impatto del bilinguismo sulla riserva cerebrale e La connettività il bilinguismo di lunga data Cioè chi ha parlato due lingue per tutta la vita e i meccanismi di neuroprotezione vediamo alcune immagini anche noi in questa piccola serie primo lavoro era 95 nel secondo erano 120 soggetti Chi è bilingue aveva un'età molto maggiore dei monolingui 77 contro 71 non

solo i bilingui benché fossero dementi facevano alcuni compiti cognitivi meglio dei monolingui Quindi avevano una capacità cognitiva benché compromessa però migliore cosa abbiamo visto a livello cerebrale abbiamo visto che i monolingui avevano delle alterazioni nel cervello che sono tipiche della malattia di Alzheimer vedete qua si riduce il consumo del metabolismo il neurone diventa disfunzionale e ci sono i problemi cognitivi Certamente Ma cosa Vediamo nei bilingui molto più grave la situazione per lo stesso livello di compromissione Anzi forse stavano un po' meglio cosa vuol dire che prima che emergesse la demenza il cervello è andato incontro

a molta più compromissione quindi abbiamo trovato una patologia molto più estese è un po' controintuitivo ma penso che capiate il ragionamento se andiamo a vedere la forza delle connessioni nei bilingui sono molto più forti nell'emisfero di sinistra rafforzamento dei sistemi neurali del linguaggio rispetto ai monolingui e anche rafforzamento di alcuni circuiti del nostro cervello che ci permettono di fare scelte esecutive o di controllare comportamenti e funzioni in rosso vediamo come i bilingui avessero rafforzato queste eh componenti frontali rispetto ai monolingui Quindi ancora possiamo parlare di riserva cerebrale e di compensazione questi risultati confermano un effetto

protettivo del bilinguismo e la presenza di riserva cerebrale e compensazione si può dire che parlare più lingue ci fa ottenere un'ottimizzazione del funzionamento del cervello ultime cose che voglio voglio farvi vedere se ho tempo ancora una decina di minuti è l'effetto nelle malattie neurodegenerative quindi facciamo consideriamo Questo schema che è di barulli e Stern che l'hanno proposto un po' di anni fa nell'ambito delle demenze Allora se uno ha una riserva cognitiva più alta come questi qua che stanno a livello verde rispetto ad altri soggetti che stanno a livello giallo Cosa vuol dire più educazione scolarità

alta parlare più lingue fare musica eccetera eccetera eccetera quindi hanno questa cosiddetta riserva cognitiva più alta rispetto a questi Ma entrambi hanno la malattia di alzeimer la malattia di alzeimer avanza inesorabile Ma cosa succede in quelli con bassa riserva cognitiva che hanno Quindi anche come vi ho dimostrato bassa riserva cerebrale a questo punto cominciano i sintomi e i sintomi cognitivi vanno verso la demenza chi invece ha questa grande riserva cognitiva e cerebrale prosegue nel tempo senza difetti Perché a un certo punto ovviamente il cervello è alterato e avrà anche lui difetti ma questo Gap di

tempo è quello che abbiamo visto e che hanno visto i neurologi in alcune popolazioni Quindi la riserva cognitiva influenza la riserva funzionale del del cervello meccanismo cruciale per contrastare gli effetti de Mattie nero degenerative questo studio è molto importante è uno studio di incidenza delle demenze di qualche anno fa canadese che ha incluso quasi 7.000 soggetti e li ha studiati nel tempo rispetto al livello di educazione cioè gli anni di scolarità chi aveva meno di 6 anni e l'incidenza delle varie demenze Alzheimer vascolare e altre molto molto alta guardate chi aveva 6-8 anni si abbassa

drasticamente chi aveva una riserva cognitiva elevata con elevati livelli di scolarità qua è solo quello aveva un'incidenza minore Perché Perché insorge dopo e magari fa tempo a morire d'altro Ecco anche quindi ecco la riserva cognitiva la riserva cerebrale e la loro interrelazione Questo è un altro schema che ci fa capire come se nel cervello si accumula l'amiloide se Noi cominciamo ad avere delle alterazioni Chi ha un basso livello di riserva cognitiva avrà un'accelerazione il Delta accelerato nel diventare demente Chi ha un medio livello o alto livello di funzione di riserva vedete che avrà un Delta

più elevato cioè verrà dopo la malattia Noi abbiamo studiato L'Alzheimer in questo senso che vedete ha molto alterazioni funzionali importanti del cervello quti in giallo e rosso sono parti che non funzionano c'è tanta amiloide nel cervello che si può misurare e vederla ma che cosa succede andiamo a vedere ancora l'educazione l'occupazione lo stile di vita in questi anziani e vedremo che come dimostrò rothchild negli anni 30 guardando il cervello dei suoi pazienti morti si era accorto che chi aveva poche alterazioni poteva avere deficit cognitivi più gravi di chi aveva tante alterazioni e meno deficit questo

aveva più riserva cerebrale questo nostro lavoro molto esteso di soggetti con la demenza di Alzheimer abbiamo dimostrato studiando il metabolismo del cervello e gli anni di scuola che c'è una relazione lineare col livello di educazione e il metabolismo Nel senso che appunto metabolismo è più compromesso perché ho mangiato più cervello ecco E lo stesso vale anche per i livelli di occupazione Questa è complicato perché riguarda un'altra demenza ma comunque quella affronto temporale dove misurando il tipo di lavoro che ogni soggetto con demenza aveva fatto nella vita abbiamo dimostrato che ci sono degli aspetti demanding del

lavoro che influenzano le caratteristiche del cervello anche questo fornendo riserva cerebrale e contrastando la degenerazione quindi l'esperienza di vita a lungo termine il lavoro livelli di scolarità prem malattia quindi l'esperienze del mondo reale riorganizzano la struttura e la funzione del cervello e qua li mettiamo tutti insieme educazione occupazione bilinguismo stili di vita questo Delta della malattia lo allontan ultima diapositiva importante penso è che il modelli di plasticità cerebrale ma l'ho già detto rendono conto di una costanza di un uso di una diciamo Forza Nello spostare dal livello di base la plasticità a un livello elevato

perché se invece rimaniamo a un a una stimolazione più bassa ci sarà qualcosa ma mai come nel nel nell'utilizzo massivo di questi elementi Ecco quindi possono e devono essere potenziati durante tutto l'arco della vita Questo è un bel lavoro Vi ho dato anche dei Flash bibliografici che la riserva esiste è dovuta anche ai geni è dovuta a tutti quegli effetti che abbiamo visto possiamo misurarla con l'imaging con le tecniche di neurofisiologia cioè misurando le risposte elettriche la riserva esiste e occorre studiarla occorre studiarla perché è l'unica strategia che abbiamo per rallentare e prevenire il declino

perché non ci sono farmaci Voi sapete che non ci sono farmaci per le demenze infatti la World Health organization nel 24 ha sottolineato l'importanza delle stimolazioni cognitive di tutto quello che ho detto finora e questa è la finale diapositiva che fa abbastanza impressione i Trend della prevalenza di demenza negli Stati Uniti un lavoro del 22 con delle diseguaglianze e le diseguaglianze sono culturali oltre che di razza purtroppo tra maschi e femmine anche quindi l'incidenza resta la prevalenza Scusate resta costante nel tempo è rimasta costante nei soggetti che ehm avevano un livello scolastico basso si è

ridotta in soggetti che avevano un livello di scolarità più elevato Uomini e donne direi che è comparabile quindi capite che non avere la riserva perché il livello culturale basso è una spada veramente sulla testa questo è invece la Social Security income dove più basso è ovviamente sono popolazioni che hanno anche basso livello culturale si abbassa di la prevalenza ma non tanto come nelle popolazioni di income più elevato e questo è nella etnico Guardate che il verde sono i non ispanici diciamo i bianchi i il non ispanici gli ispanici vedete no ecco sono sempre loro non

ispanici Scusate i bianchi sono gialli e qua Le donne sono più affette dei maschi ma anche la razza dà delle differenze nel nella Resistenza alle malattie questo è crucial staff tutti i miei appunto dottorandi specializzandi eccetera che si sono susseguiti e grazie per l'attenzione C