Le dita del violinista
(Da: Da LE SCIENZE n.384 agosto 2000 Di Giovanni Mirabella )

IL CERVELLO CHE IMPARA

Fino a una ventina d'anni fa fisiologi e neurobiologi ritenevano che il sistema nervoso centrale dei mammiferi potesse essere modificato soltanto durante un limitato periodo dello sviluppo, il "periodo critico". Una volta superata questa fase, si supponeva che esso assumesse una configurazione stabile e non potesse essere più modificato. La stabilità dell'organizzazione cerebrale sembrava costituire la base per una corretta elaborazione dell'informazione sensoriale e per la pianificazione e l'esecuzione delle strategie motorie. D'altra parte studiando il funzionamento del sistema nervoso da una prospettiva "macroscopica", etologi e psicologi hanno da sempre constatato che il repertorio comportamentale di un organismo adulto presenta un certo grado di plasticità. In altre parole gli animali sono in grado di apprendere e memorizzare nuove esperienze anche quando hanno superato l'età dello sviluppo e tale proprietà sta alla base delle loro capacità di sopravvivenza. Vi era quindi una profonda divergenza tra una visione fissista del cervello e una dinamica del comportamento: come potevano aver luogo processi come l'apprendimento e la memorizzazione su un substrato che non sembrava modificabile? Quali erano i meccanismi cellulari alla base della plasticità dei comportamenti degli animali adulti? L'apprendimento, cioè il processo mediante il quale si acquisiscono nuove conoscenze, e la memoria, cioè il processo attraverso cui si conservano tali conoscenze, non sembravano accessibili a livello cellulare o di tessuti. Il divario tra i due approcci si sta però assottigliando : i dati sperimentali raccolti negli ultimi due decenni hanno dimostrato che tutte le funzioni cerebrali possono essere modificate dall'esperienza. In altre parole, tutte le parti del cervello si modificano e si rinnovano senza sosta nel corso della vita. Poiché ogni persona cresce e vive in ambienti diversi ed è soggetta a esperienze diverse, la struttura del cervello di ognuno sarà plasmata in modi differenti ed unici. Ciò spiega come mai due gemelli omozigoti, pur possedendo lo stesso patrimonio genetico , possano avere abilità e comportamenti diversi. Tra i primi a dare una dimostrazione dei fenomeni di plasticità cerebrale vi furono Michael Merzenich e colleghi, dell'Università della California a san Francisco. Essi esaminarono la rappresentazione della mano nell'area somatosensoriale della corteccia di aoto (una scimmia notturna della famiglia dei cebidi che vive in America Latina) e mostrarono che tale mappa può venire modificata in animali adulti in seguito all'amputazione di una delle dita della mano. Due mesi dopo l'intervento, la zona della corteccia che originariamente rispondeva alla stimolazione di quel dito veniva attivata dalla stimolazione delle dita adiacenti. Ciò significava che un'alterazione del normale flusso di informazioni sensoriali poteva modificare la struttura anatomico-fisiologica del cervello.

LE DITA DEL VIOLINISTA

Più recentemente è stato dimostrato che il cervello viene modificato non solo se l'attività sensoriale afferente viene modificata in seguito a un danno ai recettori sensoriali periferici , ma anche nel corso dell'apprendimento. Thomas Elbert e i suoi colleghi dell'Università di Costanza, in Germania, hanno confrontato la rappresentazione della mano nella corteccia somatosensoriale di violinisti di professione con quella di soggetti che non avevano esperienza nel suonare strumenti ad arco. I violinisti usano il pollice della mano sinistra per sostenere il collo del violino e le altre quattro dita per toccare le corde dello strumento. Questi compiti richiedono una notevole destrezza e durante la loro esecuzione la corteccia somatosensoriale controlaterale viene stimolata in continuazione. A mano destra muove invece l'archetto, un compito meno complesso che induce una stimolazione tattile minore. Per ottenere le immagini della corteccia Elbert e colleghi hanno utilizzato la magnetoencefalografia (MEG), una tecnica non invasiva che consente di registrare l'attività del cervello con una buona risoluzione spazio-temporale. La rappresentazione corticale delle dita della mano sinistra dei musicisti risultò notevolmente ingrandita rispetto a quella dei soggetti di controllo, mentre la rappresentazione delle dita della mano destra non si era modificata. L'ingrandimento del territorio corticale delle dita della mano sinistra era anche correlato con l'età in cui i violinisti avevano iniziato a suonare: in quelli con maggiore esperienza la rappresentazione era più estesa. Quindi i tessuti nervosi del cervello vanno pensati come insiemi dinamici che vengono continuamente modellati dall'esperienza sensoriale e dall'apprendimento. Ciò che deve essere spiegato in dettaglio sono i meccanismi alla base di tale fenomeno……………………