Cervello, come evolve nel tempo

Il nostro cervello cambia di continuo, anche quando sembra stare fermo, con la nascita di nuovi neuroni, la formazione di nuove sinapsi, l’eliminazione di altre. Ma cambia anche nel complesso, cresce con noi, o meglio si evolve con noi: perché in realtà cresce, nel senso più vero del termine, aumentando dimensioni, solo fino a un certo punto. E in alcuni momenti più di altri. Dopo di che, comincia a cambiare, ritirandosi. Ma in modi diversi a seconda di ciò che guardiamo. 

Il volume della materia grigia (i corpi cellulari dei neuroni), della materia bianca (sostanzialmente le connessioni neuronali) o lo spessore della corteccia hanno curve di crescita diverse. E oggi sono state mappate con dettaglio da una ricerca che ha messo insieme una enorme mole di studi proprio con l’interno di tracciare l’evoluzione del cervello da zero a cento.

In cerca di un modello di riferimento

In realtà l’evoluzione del cervello, ufficialmente presentata sulle pagine di Nature, comincia ben prima di zero, del momento cioè in cui nasciamo. E il team internazionale di ricercatori ha mappato i cambiamenti che avvengono da circa 16 settimane dopo il concepimento ai cento anni. Lo ha fatto mettendo insieme circa 124 mila scansioni cerebrali ottenute con risonanza magnetica per immagini (Mri), di oltre 100 mila persone, grazie al lavoro di circa 100 studi. Il risultato è BrainChart, un tool interattivo e in continua evoluzione che permette di visualizzare (tra l’altro) i grafici sull’andamento della crescita del cervello in percentili. In maniera analoga alle curve di crescita per peso ed altezza utilizzate dai pediatri.

Lo scopo del lavoro, infatti, è stato essenzialmente questo, come spiegano gli autori. Le curve di crescita pediatriche sostanzialmente servono per stabilire se la crescita dei bambini in peso, altezza o circonferenza della testa, cade o meno nella norma (sul sito dell’Organizzazione mondiale della sanità ci sono diversi di questi grafici relativi agli standard di crescita, per maschi e femmine). Sono degli strumenti di riferimento e Brain Chart vuole essere l’analogo per lo sviluppo cerebrale. Qualcosa che non cercasse semplicemente di misurare il cervello o come cambia tra gli individui e come varia nel corso della vita, racconta a Wired Richard Bethlehem della University of Cambridge (Regnio Unito), primo autore del paper insieme a Jakob Seidlitz della University of Pennsylvania (Usa), ma qualcosa che “più in generale fornisse una mappa di riferimento per determinare i cambiamenti e per standardizzare il più possibile alcune delle misure”.

Passando in rassegna così i dati di imaging provenienti da diversi studi – con notevole difficoltà, perché i dati di risonanza magnetica non sono facili da standardizzare come quelli dell’altezza, come ha puntualizzato Jakob Seidlitz della University of Pennsylvania, tra i coordinatori dello studio, in una nota della University of Cambridge – i ricercatori hanno portato alla luce diverse curve di crescita per il cervello. “È stato sorprendente vedere come le diverse parti cambiassero a ritmi così diversi, il che significa che mentre l’intero organo matura, i contributi dei compartimenti cerebrali sottostanti a questa crescita sono diversi”, riprende Bethlehem. 

Cervello in evoluzione: punti di riferimento e variabilità

Il volume della materia grigia, per esempio, raggiunge il suo massimo intorno ai sei anni, mentre quello della materia bianca continua a crescere fino ai 29 anni, dopo di che diminuisce, accelerando (verso il basso) dopo i 50. Ma in entrambi la velocità di crescita è massima ben prima, intorno ai primi mesi di vita e ai due anni circa, rispettivamente. Intorno ai primi mesi di vita (sette) è massima anche la velocità di crescita del volume cerebrale totale, che raggiunge il suo picco durante l’adolescenza (intorno ai 12 anni), in coincidenza del massimo delle velocità della crescita di peso e altezza, notano i ricercatori. Mentre quello dello spessore corticale è massimo già a soli 1,7 anni.