Il cervello plastico. Fondamenti neurofisiologici e strategie efficaci per l’...Eleonora Guglielman
"Il cervello plastico. Fondamenti neurofisiologici e strategie efficaci per l’apprendimento permanente", paper presentato a DIDAMATICA 2014. Nuovi processi e paradigmi per la didattica, Napoli, 8 maggio 2014.
http://didamatica2014.unina.it
In questa presentazione sono descritti i principi della neuroplasticità e del potenziamento cognitivo e il possibile ruolo delle nuove tecnologie nel supportare questi processi
Il cervello plastico. Fondamenti neurofisiologici e strategie efficaci per l’...Eleonora Guglielman
"Il cervello plastico. Fondamenti neurofisiologici e strategie efficaci per l’apprendimento permanente", paper presentato a DIDAMATICA 2014. Nuovi processi e paradigmi per la didattica, Napoli, 8 maggio 2014.
http://didamatica2014.unina.it
In questa presentazione sono descritti i principi della neuroplasticità e del potenziamento cognitivo e il possibile ruolo delle nuove tecnologie nel supportare questi processi
Per un modello interpretativo della mente giulio tononiLorenzo Dodi
Giulio Tononi è uno dei maggiori neuroscienziati di fama mondiale nello studio della coscienza, e assieme al suo collega neuroscienziato Gerald Edelman, ha gettato le fondamenta della moderna concezione scientifica della coscienza, che è alla base della realizzazione del chip cognitivo da parte della IBM su finanziamento del DARPA americano; Tononi ed Edelman lavorano all'interno del progetto SYNAPSE della IBM e ciò conferma la validità del loro modello scientifico della mente, la quale mente sarebbe nient'altro che un fenomeno sintropico emergentista dal quale emerge l'integrazione adattiva darwiniana tra i differenti gruppi di lavoro neuronali della corteccia cerebrale e l'ambiente esterno, creando un fenomeno "emergente" dalla correlazione spaziotemporale tra il lavoro delle varie aree del cervello, che seleziona darwinianamente l'integrazione dell'informazione tra le varie parti della mente e tra quest'ultima e il mondo esterno, mediante un processo che è alla base di tutta l'evoluzione dei viventi. Dunque il cervello, come sistema sintropico emergentista assorbe energia e ordine dall'ambiente esterno, formando una dinamica interna fortemente interdipendente fra le singole sotto aree della corteccia e fra quest'ultima e gli stimoli sensoriali provenienti dall'esterno, realizzando così l'integrazione interna dell'individuo e fra l'individuo e l'ambiente. Alla base della coscienza vi è dunque un fenomeno che è superiore alla semplice somma delle singole parti del cervello che lo formano, e il quale si appoggia sulle stesse regole di selezione naturale sulle quali si basa l'evoluzione della vita, rendendo quindi la nostra mente come un vero sistema ecologico darwiniano dove popolazioni di sinapsi crescono e si ritirano continuamente e in competizione fra loro, oltre a competere anche sul piano della forza chimica dei vari percorsi sinaptici, plasmando in modo adattivo la nostra percezione del mondo interiore soggettivo e intersoggettivo, dove l'intersoggettività è ciò che noi chiamiamo col nome di soggettività. Ma lasciamo che sia Tononi a spiegare meglio di me come funzionano questi meccanismi della mente
1. Quando si parla di inter soggettività, si parla di menti, soggetti, affetti, passioni, cioè definizioni che
attengono al personale di descrizione. Le neuroscienze studiano un livello che sta sotto questo livello di
descrizione personale, definito da Dennett Sub -Personale. I neuroni del mondo esterno in sè e per sè
conoscono poco, ma il loro studio è importante per guardare il livello personale di descrizione in modo
diverso spesso contro intuitivo. Il neuroni, elementi primi del cervello,sono unità cellulari che costituiscono il
tessuto nervoso, e comunicano tra di loro mediante sinapsi Le sinapsi a loro volta, sono delle strutture
altamente specializzata che consente la comunicazione delle cellule del tessuto nervoso tra loro (neuroni) o
con altre cellule (cellule muscolari, sensoriali o ghiandole endocrine) inoltre,fungono da l'interruttore, l'area
fisica che libera il neurotrasmettitore ma non solo; possono assumere forme diverse, possono variare il modo
in cui si agganciano ad altri neuroni e decidere di prendere contatto con altri neuroni. A questa duttilità delle
sinapsi si deve la rappresentazione del cervello come una struttura plastica, che si modifica nel corso degli
anni, ed è proprio questo l'aspetto che ora gli scienziati stanno indagando da vicino. A nuove sinapsi si deve,
per esempio, la memoria cognitiva, il ricordo di ciò che si è imparato dal punto di vista intellettuale. La
memoria è solo un esempio e rimane comunque un processo complesso e multiforme, regolato sicuramente
da più fattori. Resta il fatto che fino alla pubertà la capacità di apprendimento è massima, poi la
performance inizia a diminuire: un bambino impara una lingua straniera molto in fretta e senza inflessioni
particolari, un adulto impiegherà più tempo e manterrà sempre un certo accento da straniero. Questo
implica che il potenziale plastico delle sinapsi è molto elevato fino all'adolescenza, poi inizia lentamente una
sorta di "irrigidimento" progressivo.
La comunicazione tra neuroni è rafforzata o indebolita dalle attività che facciamo, come lo studio o
l'esercizio. In sintesi tutti i pensieri, le percezioni e i comportamenti sono il risultato di combinazioni di
segnali tra neuroni. La plasticità nel cervello adulto è resa possibile primariamente dall'alterazione della forza
sinaptica, e secondariamente dalla formazione di nuove connessioni. La forza sinaptica può essere alterata
per periodi di tempo che vanno da pochi millisecondi a mesi inoltre, le sinapsi sono soggette a depressione,
ossia indebolimento, e a potenziamento,sia a lungo che a breve termine. Le alterazioni a breve termine
durano per pochi minuti o meno: la depressione sinaptica, che si ha quando ad un rilascio di molecole a
livello pre-sinaptico corrisponde una diminuita reazione post-sinaptica, si verifica per fenomeni di
abituazione, ossia quando uno stimolo viene ripetuto in rapida successione, diminuendo la quantità di
molecole che i neuroni possono scambiarsi. A livello cognitivo questo fenomeno determina la durata della
Working Memory, detta anche memoria immediata, che tende a deteriorarsi nel giro di secondi: è per questo
che c'è bisogno di ripetere un numero di telefono a mente alcune volte per non dimenticarlo subito. Un
potenziamento a breve termine delle sinapsi, definito facilitazione sinaptica, avviene quando due o più
potenziali di azione raggiungono la stessa giunzione pre-sinaptica nello stesso istante. La facilitazione
avviene determinando un maggiore rilascio di molecole ad ogni attivazione sinaptica.
Accanto a questa plasticità sinaptica a breve termine esiste quella a lungo termine. “Alcuni pattern di attività
sinaptica nel sistema nervoso centrale producono un incremento di lunga durata nella forza sinaptica
conosciuto come long-term potentiation (LTP), laddove altri pattern di attività producono un indebolimento
di lunga durata nella forza sinaptica,conosciuto come long-term depression (LTD). LTP e LTD sono
definizioni generiche che descrivono solamente la direzione del cambiamento nell'efficacia sinaptica. La
continua formazione e trasformazione di queste mappe è il correlato neurale della memoria. La plasticità
nell'ippocampo è critica per la memoria dichiarativa, dalla plasticità corticale dipendono le memorie
procedurali, la plasticità nelle amigdale è coinvolta nella memoria emotiva, o meglio nel colore emotivo
associato ai ricordi, la plasticità nel cervelletto consente di acquisire coordinazione motoria. Ogni volta che le
mappe neurali di una persona si modificano, la persona stessa cambia.