Il cervello infinito (N. Doidge) - RIASSUNTO, Appunti di Biologia

Scarica Il cervello infinito (N. Doidge) - RIASSUNTO e più Appunti in PDF di Biologia solo su Docsity! IL CERVELLO INFINITO Alle frontiere della neuroscienza: storie di persone che hanno cambiato il proprio cervello L’autore, Norman Doidge, è uno psichiatra, psicanalista, ricercatore, saggista e poeta. Ha insegnato per trent’anni al Dipartimento di Psichiatria dell’Università di Toronto ed è stato nella Facoltà di Ricerca della Columbia University (in particolare nel Centro di Training Psicoanalitico e Ricerca e nel Dipartimento di Psichiatria). Al momento è un “Analista Supervisore” (cioè contribuisce all’avviamento degli psicanalisti alla professione) all’Istituto di Psicoanalisi di Toronto. Il libro è un’affascinante combinazione di casi clinici e concezioni nuove sul sistema nervoso e il suo funzionamento. Scelta interessante dell’autore è quella di iniziare con la convinzione, piuttosto diffusa, che il cervello non si possa modificare. Essa si basa su tre capisaldi: 1. è raro che i pazienti con danni cerebrali guariscano completamente 2. è impossibile osservare al microscopio le attività del cervello dal vivo 3. l’idea che il cervello lavori come una macchina è piuttosto diffusa Viene poi introdotta la metafora del “cablaggio”, che avvicina il cervello alle macchine, con circuiti permanenti e ognuna con le sue funzioni immutabili. Quello che è però necessario è un fondamentale cambiamento di prospettiva: il cervello può essere modificato; è quindi inevitabile introdurre la nozione principale dell’intero libro: quella di plasticità. La plasticità è la proprietà secondo cui le connessioni del sistema nervoso possono essere modificate dall’esperienza, sia in termini funzionali, sia in termini di struttura. Il cervello modifica sé stesso e l’architettura cerebrale differisce da un individuo all’altro e si modifica nel corso della vita di ognuno. Doidge parla anche di rivoluzione neuroplastica, ovvero la comprensione di come amore, sesso, relazioni, apprendimento, dipendenze, cultura, tecnologia e psicoterapie modifichino il cervello umano. Esiste però anche un paradosso plastico: il fatto che il cervello sia plastico e più vulnerabile alle influenze esterne produce comportamenti più flessibili ma anche più rigidi. Il viaggio verso la scoperta della plasticità è lungo, ma una tappa importante è la mappatura del cervello, ovvero l’individuazione dell’area cerebrale in cui sono rappresentate le varie parti del corpo e dove vengono elaborate le rispettive attività. Si scopre che si può far sentire al paziente il contatto con un arto attivando elettricamente l’area corrispondente nella mappa cerebrale; inoltre, le mappe sono topografiche: ciò significa che le mappe di zone vicine nel corpo sono a loro volta vicine. Da qui è partita la teoria del localizzazionismo, secondo la quale diverse qualità mentali hanno la loro origine in regioni del cervello separabili tra loro, principalmente nella corteccia cerebrale. Gli scienziati presuppongono dunque che le mappe siano fisse, immutabili e universali, ma i casi analizzati nel corso del libro dimostrano che, per quanto valgano a livello generale e non perfettamente definito, le mappe cerebrali sono soggette a vari cambiamenti a seconda dell’individuo e del periodo della vita. Altro concetto fondamentale è quello di periodo critico, ovvero l’ipotesi che esista una finestra di tempo determinata per l’apprendimento di determinate abilità, per esempio il linguaggio, il cui periodo critico è tra infanzia e gli otto anni. Con un esperimento, gli scienziati Michael Merzenich, Ron Paul e Herbert Goodman portano avanti la ricerca neuroscientifica. I tre decidono di recidere uno dei nervi periferici della mano di una scimmia, e scoprono che le mappe relative alle due dita si uniscono in un’unica mappa. Questo porta alla formulazione di due importanti leggi delle neuroscienze: 1. neuroni che si attivano insieme e nello stesso momento si legano fra loro 2. neuroni che non si attivano insieme non si legano tra loro Merzenich, Paula Tallal, Bill Jenkins e Steve Miller fondano poi una società, la Scientific Learning, e un programma (“FastForWord”) dedicato ai bambini con problemi linguistici e di apprendimento, che permette di esercitare ogni funzione mentale di base coinvolta nel linguaggio. L’autore si concentra anche sulla figura di Freud, che aveva scoperto che la prima infanzia, caratterizzata da quelle che vengono definite “passioni protosessuali”, è il primo periodo critico per la sessualità e i rapporti intimi. Freud si concentra su come i modelli relazionali e affettivi, se problematici, possano essere cablati nel cervello nell’infanzia e riproposti in età adulta. Il discorso generico di Freud si ricollega a una digressione sulla pornografia e su come soddisfi perfettamente i prerequisiti per il cambiamento neuroplastico. Essa potrebbe sembrare semplicemente un’espressione naturale dei nostri istinti, ma è in realtà un fenomeno dinamico che porta all’acquisizione di gusti sempre più inaspettati. Di fatto, quando si è dipendenti dalla pornografia, servono quantità sempre maggiori per ottenere piacere, e quantità sempre minori per desiderarla intensamente: quindi aumenta il desiderio, ma non il piacere. Di fatto, i sistemi del piacere sono due: quello dell’eccitazione (piacere “appetitivo”, che si ottiene immaginando qualcosa che vogliamo) e quello dell’appagamento, che si ottiene soddisfacendo un desiderio o una condizione. Uno dei maggiori spunti di riflessione del libro viene posto dopo questa analisi: la rete rivela stranezze nei gusti o contribuisce a crearle? Nella mia opinione, la rete è uno strumento all’autismo, portando a un rilascio prematuro ed eccessivo di BDNF; quindi il periodo critico si conclude troppo presto e tutte le connessioni (non solo quelle più importanti) vengono consolidate. Restano quindi tante mappe cerebrali indifferenziate. L’influenza dei fattori ambientali sullo stato del cervello umano è strabiliante. In uno studio compiuto vicino all’aeroporto di Francoforte, si è scoperto che più i bambini vivevano vicino all’aeroporto più basso era il loro quoziente intellettivo. Questo risultato, replicato in maniera quasi identica lungo la Dan Ryan expressway, è determinato dal rumore di fondo, anche detto “rumore bianco”: esso è uno stimolo eccessivamente potente per la corteccia uditiva e porta a un rilascio abnorme di BDNF, facendo sì che il periodo critico termini prematuramente. Gli esperimenti di Sherrington e Taub Sherrington, dopo aver reciso i nervi sensoriali di una scimmia, notò che questa smetteva di muovere il braccio (anche se i nervi motori erano intatti). Suppose quindi che il movimento fosse basato e indotto dalla componente sensoriale del riflesso spinale. Lo scienziato Edward Taub ripropose l’esperimento e bendò il braccio funzionante: le scimmie, costrette, iniziarono a usare il braccio deafferentato. Questo dimostra che, se un percorso neurale viene reso nullo, è possibile scoprirne e utilizzarne un altro. Grazie a queste scoperte, Taub lavorò sulla plasticità con quella che viene chiamata terapia CI (constraint-induced, o della “costrizione dell’arto”): 1. il compito deve essere in stretta relazione con la vita quotidiana 2. gli esercizi devono essere progressivi 3. deve concentrarsi in un breve periodo di tempo 4. la pratica deve essere intensiva A Edward Taub si ricollega anche la “vicenda delle scimmie di Silver Spring”: la polizia irruppe nel laboratorio e Taub fu arrestato e processato per maltrattamenti sugli animali. Fu assolto dopo la scomparsa temporanea delle scimmie. Nell’intera vicenda, l’unico caso di stress fisico immotivato si è verificato quando, sotto custodia della PETA, le scimmie sono misteriosamente scomparse, probabilmente in un viaggio di tremila chilometri fino in Florida. La questione del maltrattamento degli animali è uno dei punti che più mi hanno colpito. Certamente il provocare dolore senza un motivo a un animale è e deve essere moralmente e legalmente sbagliato. La linea che divide ogni tipo di esperimento da un abuso è però estremamente sottile e malleabile. Di fatto, la giustificazione dell’uomo è che la propria vita e la propria evoluzione valgano di più di quelle degli animali, e questa è una nozione che si può facilmente mettere in discussione. Schwartz e il Disturbo Ossessivo Compulsivo Studi di neuroimaging di soggetti sani e con DOC mostrarono differenze che si normalizzavano con il trattamento. Questo dimostrò che la psicoanalisi poteva avere come conseguenza un effettivo cambiamento plastico. Quando una persona non soggetta a DOC compie un errore, il suo cervello compie tre “step”: 1. si percepisce di aver fatto l’errore 2. si diventa ansiosi e l’ansia porta a correggere l’errore 3. corretto l’errore, si passa al prossimo pensiero o attività Nei soggetti con DOC non c’è il terzo step, non si riesce a “girare pagina”. Schwartz decise di proporre di concentrare l’attenzione intensamente e in modo costante su qualcosa di insolito e piacevole che non fosse il pensiero ossessivo, stimolando la crescita di un nuovo circuito cerebrale e il rilascio di dopamina. L’80% pazienti con DOC migliora se associa il metodo di Schwartz alla terapia farmacologica (l’ansia viene portata a un livello sufficientemente basso perché i pazienti possano trarre beneficio dalla terapia): questi risultati si distanziano significativamente da quelli ottenuti con altre terapie. Vilayanur Subramanian Ramachandran: l’amputazione dell’arto fantasma V.S. Ramachandran è un neuroscienziato indiano che usa la plasticità per riconfigurare i contenuti mentali, ricablando il cervello attraverso trattamenti relativamente brevi e indolori in cui si ricorre all’immagine e alla percezione. Scoprì, per esempio, che in un ragazzo che percepiva prurito costante a un braccio fantasma le mappe cerebrali erano state ricablate anche nel viso (confermato anche con magnetoencefalografia). Per Philip Martinez, che aveva dolore al gomito fantasma amputato, ideò una scatola dotata di specchio che sovrappose l’immagine dell’arto sano a quella dell’arto fantasma, facendo sparire il dolore. Doidge fa poi una breve digressione sul dolore. Innanzitutto chiarisce che dolore e immagine corporea sono strettamente collegati, e che non serve una parte del corpo o dei recettori per sentire dolore: basta l’immagine. La teoria del cancello (gate control theory of pain) di Melzack e Wall propone una serie di “punti di controllo” o “cancelli” tra il sito della lesione e il cervello, che possono essere “chiusi” in situazioni particolari, evitando temporaneamente di far percepire il dolore. Per esempio, spesso i soldati in campo di battaglia sentono dolore molto dopo averlo provato. Allo stesso modo, il cervello può essere ingannato nell’utilizzo delle medicine dette “placebo”. Quando le mappe cambiano, i segnali dolorosi di una possono traboccare sulle mappe adiacenti sviluppando così un dolore riferito (referred pain). Per Ramachandran, “il dolore è un’opinione sullo stato di salute dell’organismo piuttosto che una risposta puramente riflessa alla lesione”. Alvaro Pascual-Leone Alvaro Pascual-Leone è il primo a utilizzare la stimolazione magnetica transcraniale (TMS) per mappare il cervello, generando un campo magnetico variabile che, tramite corrente elettrica, stimola una regione del cervello. Pascual Leone attua uno studio su esercizi di lettura del Braille e controlla le mappe mentali dei soggetti ogni lunedì e venerdì. Le mappe del venerdì, dopo una settimana di esercizio, mostrano grandi sviluppi che però scompaiono in quelle del lunedì. Questo processo si ripete per 6 mesi, periodo dopo il quale si iniziano a vedere lenti sviluppi in quelle del lunedì, che si stabilizzano intorno ai 10 mesi e vengono consolidate. L’ipotesi è che i cambiamenti rapidi del venerdì rappresentino il consolidamento delle connessioni neurali esistenti e lo smascheramento dei nuovi percorsi nascosti, mentre quelle del lunedì la formazione di strutture del tutto nuove. Pascual-Leone ipotizza che se la corteccia visiva permette ai soggetti non vedenti di leggere in Braille, un suo blocco interferisce con tale compito (e lo conferma con la TMS). Il sistema nervoso è plastico, non elastico: viene cioè perennemente alterato, e anche se raggiunge un risultato apparentemente simile a uno già ottenuto, esso sarà comunque diverso. Una metafora estremamente efficace è quella del cervello associato a una collina: il fianco, le rocce, la consistenza della neve sono date, esattamente come i nostri geni. Ma se si scende dalla collina innevata (e quindi si intraprende un percorso neurale) la prima volta, le successive saranno molto simili, se non identiche, perché la traccia sarà già stata lasciata. Il signor L, la depressione e la mancanza della madre Il “signor L” è un paziente di Doidge che soffriva di depressione e aveva difficoltà di relazione con le donne. Quando aveva 26 mesi la madre morì dando alla luce la sorella, e lui venne poi allontanato dalla famiglia e fatto andare a vivere con una zia. Non ne parlava mai, non si sentiva triste al riguardo, non piangeva. Quando poi realizzò che nelle donne cercava sua madre senza trovarla, attraverso cicli di separazioni, sogni, depressione e intuizioni, imparò nuove modalità relazionali e stabilì nuove connessioni neuronali. Generalmente, il trauma infantile conduce a ipersensibilizzazione dei neuroni cerebrali che regolano i glucocorticoidi; depressione e alti livelli di stress portano al loro rilascio, che causa l’uccisione delle cellule dell’ippocampo e la perdita della memoria. Tuttavia la ricerca suggerisce che, dopo la guarigione, i ricordi rimangono e l’ippocampo ricresca. I farmaci antidepressivi aumentano il numero di cellule staminali che diventano nuovi neuroni nell’ippocampo. Grafman e la plasticità Il neuroscienziato Jordan Grafman ipotizza che, in ogni area del cervello, i neuroni al centro dell’area siano i più impegnati nel compito: ciò significa che aree cerebrali adiacenti sono in competizione per i “neuroni di confine”. Grafman individua quattro tipi di plasticità: 1. espansione della mappa (ai confini delle aree cerebrali, come risultato delle attività quotidiane) 2. riassegnazione sensoriale (quando un senso è compromesso, gli altri suppliscono)