La corteccia cerebrale si appiattisce negli adolescenti

 

 

GIOVANNI ROSSI

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XI – 28 settembre 2013.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

Credo che molti ricordino le reazioni che suscitò alcuni anni fa l’affermazione della dottoressa Casey che definiva l’adolescente “an entirely different creature” per le differenze rilevate al neuroimaging nella mielinizzazione della corteccia cerebrale[1]. Raccomando vivamente, a chi non avesse letto quelle recensioni e quei commenti di farlo ora, perché vi troverà un esempio molto significativo del modo in cui un’interpretazione tanto rigida quanto ingenua, possa indurre in errori grossolani, soprattutto se sostenuta dall’interesse personale di dimostrare di aver “scoperto qualcosa”. Quelle differenze morfologiche, che non erano certo la prova di un “cervello da extraterrestre”, si aggiungevano semplicemente alla mole di dati derivanti dalle osservazioni condotte principalmente su cervelli animali, che documentano il modo in cui si giunge dalle caratteristiche dell’encefalo infantile a quelle dell’organo adulto.

Un dato non più sorprendente, ma che continua ad incuriosire i ricercatori, è costituito dall’apparente riduzione di volume della corteccia durante un periodo in cui in molte aree aumentano le sinapsi, le connessioni attive, le ramificazioni e le spine dei dendriti; e, soprattutto, in questi anni l’avvolgimento degli assoni da parte delle guaine prodotte dagli oligodendrociti procede fino alla mielinizzazione completa dell’encefalo, che coincide anche con un aumento di peso dell’organo.

Yasser Aleman-Gomez e colleghi hanno esplorato in dettaglio le caratteristiche anatomiche macroscopiche che accompagnano la maturazione della corteccia cerebrale degli adolescenti, giungendo ad una precisa conclusione in termini morfologici (Aleman-Gomez Y., et al., The Human Cerebral Cortex Flattens during Adolescence. The Journal of Neuroscience  33 (38), 15004-15010, 2013).

La provenienza degli autori è la seguente: Istituto di Ricerca Sanitaria Gregorio Marañon, Centro di Ricerca Biomedica e Servizio di Psichiatria dell’Infanzia e dell’Adolescenza, Ospedale Generale Universitario Gregorio Marañon, Madrid (Spagna); Rudolf Magnus Institute of Neuroscience, Department of Psychiatry, University Medical Center Utrecht, Utrecht (Olanda); The Behavioral Neurosciences Program, Mc Gill University, Montreal, Quebec (Canada); Dipartimento di Psichiatria e Psicologia Infantile e Giovanile, Istituto di Neuroscienze, Università di Barcellona, Barcellona (Spagna); Unità di Salute Mentale Infanto-Giovanile, Dipartimento di Psichiatria e Psicologia, Ospedale Universitario Marques de Valdecilla, Santander (Spagna); Dipartimento di Bioingegneria e Ingegneria Aerospaziale, Università Carlo III, Madrid (Spagna).

Numerose osservazioni hanno rilevato un’apparente riduzione di volume della corteccia cerebrale durante l’adolescenza; un fenomeno che è stato attribuito alla selezione guidata dall’esperienza che, secondo Edelman, completa il processo darwiniano di selezione dei neuroni durante lo sviluppo[2]. Secondo Fuster gli studi condotti mediante risonanza magnetica hanno fornito una persuasiva evidenza che lo sviluppo della neocorteccia, particolarmente quella prefrontale, si completa nella terza decade di vita, o anche più tardi, caratterizzandosi per una riduzione della materia grigia, attribuibile alla selezione neuronica, ed un aumento della sostanza bianca, ascrivibile alla mielinizzazione[3]. Joaquin Fuster ricorda anche il tardo completamento del rivestimento mielinico negli strati II e III della corteccia, importanti per le funzioni cognitive e sede di una massiccia riduzione del numero di cellule nervose nel corso dello sviluppo.

Yasser Aleman-Gomez e colleghi spagnoli, canadesi e olandesi, hanno deciso di studiare la dinamica delle variazioni morfologiche che si verificano nel pallio encefalico durante l’adolescenza per accertare, con l’accurata misurazione di tutti i parametri più rilevanti in un campione significativo per numero e rappresentativo dei due sessi, se esistono dei cambiamenti anatomici caratteristici, oltre quelli evolutivi già noti, e in cosa esattamente consistano.

Lo studio è stato condotto su un totale di 52 ragazzi e ragazze, di età compresa fra gli 11 e i 17 anni, in apparenti buone condizioni di salute e certamente non affetti da alcuna patologia neurologica o psichiatrica clinicamente manifesta. I giovani sono stati sottoposti a due sessioni, approssimativamente a due anni di distanza l’una dall’altra, di studio della corteccia cerebrale mediante risonanza magnetica (MRI, da magnetic resonance imaging).

I ricercatori hanno impiegato una nuova procedura di analisi morfometrica che combina le serie di FreeSurfer e BrainVisa image software, per effettuare stime di variazioni globali e lobari dello spessore corticale, dell’indice di girificazione (valutazione quantitativa delle circonvoluzioni), della distanza euclidea media fra lati opposti della superficie della sostanza bianca (spessore della sostanza bianca delle circonvoluzioni), della parte convessa (esposta) della superficie corticale più esterna, della lunghezza, della larghezza e della profondità dei solchi.

L’insieme delle misure non dà adito a dubbi: la superficie della corteccia cerebrale umana si appiattisce durante l’adolescenza.

L’appiattimento è apparso più marcato nella corteccia del lobo frontale e di quello occipitale, in cui si poteva rilevare la co-occorrenza di un significativo ampliamento in larghezza e di una altrettanto rilevante riduzione della profondità dei solchi corticali. Globalmente, l’aumento di larghezza dei solchi era associato ad un assottigliamento dello spessore del manto neocorticale e, limitatamente alla corteccia del lobo frontale, ad una perdita dell’area superficiale totale.

Per ciò che concerne le misure relative alla corteccia degli altri lobi cerebrali, l’assottigliamento era in stretto rapporto con l’espansione della sostanza bianca delle circonvoluzioni.

Il complessivo appiattimento dell’architettura macrostrutturale tridimensionale della corteccia cerebrale umana durante l’adolescenza implica, perciò, cambiamenti nella materia grigia ed effetti sul processo di maturazione della sostanza bianca.

 

L’autore della nota ringrazia il presidente Giuseppe Perrella, con il quale ha discusso ed elaborato l’argomento trattato, e invita alla lettura delle recensioni di studi di argomento connesso disponibili sul sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Giovanni Rossi

BM&L-28 settembre 2013

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



[1] Si vedano: Note e Notizie 07-10-06 Immagini funzionali del cervello degli adolescenti; Note e Notizie 14-10-06 Il cervello degli adolescenti: una riflessione critica; Note e Notizie 30-06-07 Ancora errori sul cervello degli adolescenti; Note e Notizie 19-03-11 I comportamenti degli adolescenti e lo striato ventrale; Note e Notizie 12-05-12 Basi della tendenza impulsiva degli adolescenti.

[2] Edelman G. M., Neural Darwinism. Basic Books, New York, 1987 (tr. it.: Darwinismo Neurale, Einaudi, Torino 1995). Si consiglia la lettura dell’esposizione del nostro presidente della teoria di Edelman, pubblicata sul sito in parti settimanali a partire dal 9 gennaio 2010 al 3 luglio dello stesso anno (v. in “Note e Notizie” Giuseppe Perrella illustra la teoria di Gerald Edelman).

[3] Fuster J. M., Prefrontal Cortex, p. 17, Academic Press - Elsevier, 2008.