La mente adolescente

Alla nascita i bambini possiedono l’intero patrimonio neuronale necessario in vita. Il sistema nervoso, si sviluppa a partire dalla prima settimana dopo il conce­pimento, da uno strato cellulare chiamato ectoderma.

Nel corso dello sviluppo fetale i neuroni che si sono formati migrano per dare vita alle varie regioni del cervello, creando così una struttura cerebrale di base. Alla fine delle prime otto settimane, l’embrione umano presenta abbozzi di quasi tutti gli organi del corpo ma il cervello è l’organo che cresce più rapidamente e rappresenta da solo metà della grandezza totale dell’embrione.

Foto 1 - Feto di 8 settimane.
 

Fra il terzo ed il sesto mese di gestazione c’è un’esplosiva crescita neuronale prenataleseguita, negli ultimi mesi di gestazione, da una drammatica riduzione attraverso la quale le cellule cerebrali non necessarie vengono eliminate.

Gli studi a lungo termine di Giedd hanno documentato che, più avanti nell’infanzia e fino alla tarda adolescenza, avviene una seconda ondata di proliferazione neuronale, seguita ancora una volta da una riduzione. Questa volta però, al contrario di quello che era avvenuto nel periodo prenatale, l’incremento ed il decremento neurale non va ad alterare il numero delle cellule nervose, ma il numero delle connessioni, o sinapsi, tra di esse.

Tra i 6 e i 12 anni di età, infatti, i neuroni crescono più fitti, ciascuno facendo dozzine di connessioni con altri neuroni e creando nuove vie per gli impulsi nervosi. La densità della materia grigia - i neuroni ed i loro dendriti- è massima quando le ragazze hanno circa 11 anni ed i ragazzi 12 e mezzo, momento in cui è in atto una seria ondata di recisione di connessioni (pruning sinaptico).

Ciò vuol dire che all’inizio dell’adolescenza si ha un nuovo periodo di intensa sinaptogenesi, cioè di proliferazione di nuove sinapsi: è questo il periodo in cui si assiste ad un progressivo aumento della sostanza grigia, che raggiunge un picco di densità, oltre il quale si verifica un momento di stasi.

Foto 2 - Rappresentazione grafica dello sviluppo della materia grigia cerebrale. Il picco di intensità viene raggiunto attorno ai 12-13 anni di vita (come indicato dalla freccia), per poi diminuire verso i 20 anni di età (forma ad U rovesciata).
 

Contemporaneamente ha avvio un processo di pruning sinaptico, cioè lo sfoltimento delle sinapsi scarsamente utilizzate, secondo la logica “use-it-or-lose-it" (usalo o perdilo): i circuiti cerebrali vengono così ad essere ridefiniti ed acquistano una sempre maggiore efficienza funzionale.

Nello stesso tempo, infatti, la sostanza bianca del cervello - composta dalle guaine lipidiche di mielina che avvolgono gli assoni- si infittisce, rendendo la trasmissione dei segnali nervosi più veloce ed efficiente.

La maturazione cerebrale avviene dal basso verso l’alto. Le prime aree del cervello a raggiungere il completo sviluppo (tronco cerebrale e il mesencefalo) sono quelle che regolano le funzioni corporee autonome ed essenziali alla sopravvivenza come ad es. la respirazione, la digestione, l’escrezione e la termoregolazione.

Le aree che si sviluppano per ultime, invece, sono quelle in cui ha luogo la regolazione emozionale (sistema limbico) e che permettono il pensiero astratto (corteccia cerebrale). L’ultima parte del cervello a subire la recisione sinaptica e ad essere conformata alle sue dimensioni adulte è la corteccia prefrontale, sede delle cosiddette funzioni esecutive- pianificazione, individuazione delle priorità, organizzazione del pensiero, soppressione degli impulsi, valutazione delle conseguenze delle proprie azioni: in altre parole, l’ultima parte del cervello a crescere è la parte capace di decidere.

Figura 3 - Sviluppo temporale della corteccia prefrontale dorso laterale (DLPFC): in rosso viene mostrata l’area nella fase ancora immatura, in viola nella piena maturazione funzio­nale. Fonte: National Institute of Mental Healt; Paul Thompson, Ph.D., UCLA Laboratory of Neuro Imaging.

Gli scienziati ed il senso comune generale avevano attribuito ai cambiamenti ormonali le cattive decisioni prese dagli adolescenti, ma i nuovi studi di neuroimaging hanno rivelato che la parte del cervello capace di rendere i teenager più responsabili non ha ancora finito di maturare.

 

FATTORI INTRINSECHI E FATTORI ESTRINSECHI DI SVILUPPO: IL RUOLO DELL'ESPERIENZA.

Man mano che il cervello si sviluppa, aumenta di volume e di plasticità. Il cervello, infatti, ha la capacità di modificarsi continuamente nel corso della vita. La forma e le connessioni cerebrali dipendono principalmente dalle disposi­zioni genetiche (fattori intrinsechi di sviluppo), dal nutrimento dato al feto - ossia i nutrienti necessari affinché le disposizioni genetiche possano costituirsi- e dai fattori neurotro­fici - importanti meccanismi in grado di regolare la morte o la crescita delle cellule.

Tuttavia, la crescita di ogni regione del cervello dipende in larga parte dalla stimolazione che riceve e, quindi, dalla possibilità di creare nuove sinapsi, cioè nuove connessioni tra i neuroni. Sono queste ultime, le connessioni neurali, l’elemento cardine dello sviluppo cerebrale. E’ l’esperienza che permette al cervello di adattarsi ad un am­biente in continua variazione, ovvero quella capacità generalmente definita come “neuro plasticità”.

Il numero e il tipo di connessioni sinaptiche che si formeranno dipende unicamente dall’esperienza. Greenough (1986) ha messo a punto un sistema per determinare quale è il tipo di esperienza che influenza le sinapsi del cervello in adolescenza.

Alcuni cambiamenti sinaptici sembrano essere indotti dai geni: è ciò che egli chiama experience-expectant (in attesa di esperienza). Si tratta di un cambiamento che dovrebbe avvenire, o meglio, che ci si aspetta avvenga in ogni individuo di una data specie in un ambiente normale, come lo sviluppo della vista, dell’udito e di alcune componenti del linguaggio. Se viene esposto a immagini e suoni comuni, il cervello normale modula l’esuberante eccesso di sinapsi, creando reti neurali adeguatamente interconnesse. In questo modo riesce a rispondere a stimoli quali i richiami amorosi fondamentali della specie, o al linguaggio. Se però non viene esposto a simili esperienze essenziali, come la voce della madre o la sagoma di un albero, rischia di non riuscire a rispondere in modo adeguato agli stimoli.

C’è poi un altro genere di cambiamenti experience-expectant. Si tratta della crescita sinaptica che dipende soprattutto dal tipo di esperienze che un individuo fa.

Un team di ricercatori del Children’s Hospital del Michigan (USA) hanno ri­portato i risultati ottenuti in uno studio sulla deprivazione socio-emozionale in bambini rimasti orfani ed istituzionalizzati. I dati mostrano un alterato me­tabolismo funzionale nelle strutture limbiche, nella corteccia, nell’ippocam­po e nell’amigdala.

Gli studiosi hanno analizzato l’integrità delle fibre di sostanza bianca che collegano tra loro le aree cerebrali, scoprendo un sostanziale cambiamento strutturale nel fascicolo uncinato sinistro. Questo risultato spiega come le dif­ficoltà cognitive e comportamentali spesso riscontrate nei bambini cresciuti in orfanotrofio, dipendono da alterazioni strutturali e funzionali del cervello posto in condizioni di deprivazione socio-emozionale.

  

EFFETTI DELLA TEMPESTA ORMONALE SUL CERVELLO DELL’ADOLESCENTE.

Gli ormoni svolgono, poi, un ruolo importante nel determinare lo stato di confusone mentale tipico dell’adolescenza.

Alla pubertà, le ovaie ed i testicoli iniziano ad immettere estrogeni e testosterone nel flusso sanguigno, stimolando lo sviluppo del sistema riproduttivo, causando la crescita dei peli nelle ascelle e nell’inguine, provocando sfoghi della pelle, e dando al corpo la forma adulta. Allo stesso tempo gli ormoni testosterone -simili rilasciati dalle ghiandole surrenali iniziano a circolare.

Le recenti scoperte mostrano che questi ormoni sessuali adrenalici sono estremamente attivi nel cervello ed esercitano un’influenza diretta sulla serotonina ed altri neuromediatori che regolano l’umore e l’eccitabilità. Gli ormoni sessuali agiscono in modo particolare nel centro emozionale del cervello, il sistema limbico. Questo “ accendino delle emozioni” non solo fa in modo che le sensazioni raggiungano più facilmente il punto culminante, ma anche che gli adolescenti tendano a cercare situazioni in cui possono lasciar correre liberamente le loro emozioni e passioni.

Le parti del cervello responsabili di comportamenti come la ricerca di sensazioni si stanno attivando in grande stile nell’età vicina alla pubertà, ma le parti responsabili dell’esercizio del giudizio stanno ancora maturando. Così c’è una sfasatura tra il momento in cui le strutture cerebrali spingono i ragazzi ad affrontare i rischi nella prima adolescenza e quello in cui sono attivate le strutture che permettono di pensare prima di agire. È come accendere il motore di un automobile senza un autista capace di guidare.
 

Figura 4 - Il periodo di rischio (risk period) è definito dall’area tratteggiata dalla quale risulta che le regioni limbiche, deputate al sistema di gratificazione, maturano prima delle regioni frontali deputate al controllo.

Un recente studio avrebbe individuato le prove di quella che potremmo definire la “confusione mentale adolescenziale”. All’ospedale Mc Lean di Belmont, la neuropsicologa Deborah Yurgelun-Todd ha compiuto una serie di esperimenti fRMI1 in cui sia a ragazzi che ad adulti era richiesto di identificare le emozioni espresse in fotografie di volti.

Nell’eseguire questo compito i ragazzi ed i giovani adolescenti fanno forte affidamento sull’amigdala,una struttura nei lobi temporali associata alle reazioni emotive e viscerali. Gli adulti fanno meno uso dell’amigdala e più del lobo frontale, una regione associata alla pianificazione ed al giudizio. Mentre gli adulti fanno pochi errori nel riconoscere le foto, i ragazzi al di sotto dei 14 anni tendono a fare errori. In particolare essi identificano le espressioni di paura come di rabbia, confusione o tristezza. Seguendo gli stessi ragazzi anno dopo anno Yurgelon –Todd è stata in grado di verificare la maturazione del loro modello di attività cerebrale e della loro capacità di giudizio. La fisiologia del cervello immaturo può allora spiegare perché gli adolescenti così frequentemente interpretano male i segnali emozionali vedendo rabbia ed ostilità dove non esiste. Le dichiarazioni degli adolescenti (“quel docente mi odia!”) possono essere meglio capite in questa luce.

1 La fRMI è la risonanza magnetica ad alto potenziale funzionale. Rispetto alla RMI ordinaria che rivela la sola struttura del cervello, la fRMI è in rado di mostrare, in tempo reale, l’attività cerebrale mentre i soggetti stanno compiendo determinati compiti ed attività loro assegnate.

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