Le cinque età del cervello.
Un gruppo di neuroscienziati dell’Università di Cambridge ha scoperto che il cervello umano non mantiene la stessa struttura per tutta la vita, ma attraversa cinque grandi fasi di trasformazione, legate a momenti chiave dello sviluppo come l’infanzia, l’adolescenza e l’invecchiamento. In ciascuno di questi stadi, l'organo si riorganizza per favorire modalità diverse di pensare, apprendere e adattarsi all’ambiente. Si tratta di una rivelazione che potrebbe ampliare la nostra comprensione di numerosi disturbi neurologici, mentali e del neurosviluppo.
Gli scienziati sono giunti a questa conclusione dopo aver analizzato l’attività cerebrale di oltre 3.800 persone, di età compresa tra 0 e 90 anni. I dati sono stati raccolti tramite risonanze magnetiche di diffusione, una tecnica di neuroimaging che utilizza campi magnetici e onde radio per generare immagini dettagliate basate sul movimento delle molecole d’acqua all’interno del tessuto cerebrale, e che consente di inferire lo stato e l’integrità delle fibre nervose.Come cambia il nostro cervello nel tempo.
Confrontando l’attività cerebrale nelle diverse fasce d’età, i ricercatori hanno osservato che l’architettura neuronale si riorganizza in cinque fasi, definite da quattro punti di svolta nel corso della vita: intorno ai 9, 32, 66 e 83 anni.
“Sappiamo che la struttura del cervello è fondamentale per il nostro sviluppo, ma ci mancava una visione globale di come e perché cambi nel corso della vita. Questo studio è il primo a identificare le principali fasi”, ha spiegato Alexa Mousley, ricercatrice dell’Università di Cambridge e autrice principale dello studio.Secondo gli scienziati, queste “epoche” cerebrali potrebbero fornire informazioni cruciali sui momenti di maggiore o minore vulnerabilità dell'organo in relazione a diversi disturbi -dalle difficoltà di apprendimento nell’infanzia alla demenza in età avanzata- a seconda di come il cervello è organizzato in ciascuna fase della vita.
Le cinque fasi del cervello. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, descrive ciascuna delle cinque fasi di riconfigurazione del cervello e le loro possibili implicazioni per il neurosviluppo.
Cervello infantile.
A partire dalla nascita, spiegano gli autori, il cervello si trova in una fase di “consolidamento della rete neurale”, durante la quale le sinapsi più attive si rafforzano, il tutto mentre aumentano sia la materia grigia (il tessuto ricco di neuroni) che la materia bianca, composta dagli assoni che permettono la comunicazione tra diverse aree cerebrali.Questo processo continua fino a circa nove anni di età. In questo primo punto di svolta, la distanza tra lo strato esterno di materia grigia e quello interno di materia bianca -nota come spessore corticale- raggiunge il suo massimo. Parallelamente, la crescita delle pieghe corticali (le creste esterne che ospitano la materia grigia) si stabilizza, un aspetto che suggerisce che la morfologia dell'area abbia raggiunto la fase di maturazione. “Nel momento in cui si raggiunge questo primo cambiamento, appena prima dell’adolescenza, il cervello attraversa una trasformazione profonda nelle sue capacità cognitive e mostra anche un aumento del rischio di sviluppare disturbi mentali”, sottolineano gli autori.
Cervello adolescente.
Nel corso dell’adolescenza prolungata -che, secondo i ricercatori, va dai nove ai 32 anni- è stata osservata una crescita continua del volume della materia grigia, segno di un’organizzazione via via più raffinata ed efficiente delle connessioni neuronali. Questa evoluzione è associata a un miglioramento delle prestazioni cognitive. Lo sviluppo di queste reti raggiunge il suo picco tra i 29 e i 32 anni, un periodo che gli autori definiscono come “il punto di svolta topologico più forte” di tutta la vita di un essere umano. Sandra Doval, professoressa e ricercatrice dell’Università Internazionale della Rioja, chiarisce però che questo non significa che il cervello resti in una sorta di “modalità adolescenziale” fino ai 32 anni. La specialista, esterna allo studio, ha spiegato al portale SMC España che la ricerca mostra solo che alcuni pattern di riorganizzazione delle connessioni tra regioni cerebrali, individuati già intorno ai nove anni, proseguono il loro sviluppo fino ai trent’anni. "A partire dai 32 anni, l’architettura cerebrale segue una traiettoria diversa e tende a stabilizzarsi. Questo, però, non significa immaturità. A 30 anni il cervello è già pienamente funzionale; semplicemente, intorno ai 32 osserviamo un cambiamento nel modo in cui continua a svilupparsi. Lo studio individua i momenti in cui si modificano i pattern di riorganizzazione, non quando il cervello ‘matura’ o ‘declina’ dal punto di vista funzionale”, puntualizza la docente. La lettura è confermata dagli stessi autori della nuova ricerca, secondo cui “la transizione verso l’età adulta è influenzata da fattori culturali, storici e sociali: non è soltanto un cambiamento biologico”.
Cervello adulto.
A partire dai 32 anni, l’organizzazione neuronale del cervello entra nella sua fase di ristrutturazione più marcata. In questo periodo si osserva una maggiore specializzazione (o segregazione) funzionale: le diverse aree cerebrali tendono a specializzarsi nell’elaborazione di informazioni specifiche o nell’esecuzione di determinate funzioni cognitive. Secondo gli autori, questo processo è associato a un “appiattimento dell’intelligenza e della personalità”, poiché sia la maturazione della materia bianca sia la consolidazione della rete neurale rallentano rispetto alle fasi precedenti.
Invecchiamento cerebrale precoce.
I ricercatori identificano un altro punto di svolta tra i 32 e i 66 anni, meno marcato rispetto ai precedenti ma comunque caratterizzato da cambiamenti rilevanti nei pattern di connettività. Mousley riporta infatti che “i dati indicano che la riorganizzazione graduale delle reti cerebrali culmina verso la metà dei sessant’anni. È probabilmente un effetto dell’invecchiamento, legato a una riduzione progressiva della connettività man mano che la materia bianca inizia a deteriorarsi”. La ricercatrice aggiunge che, in questa fase della vita, aumenta il rischio di sviluppare patologie in grado di alterare l’attività cerebrale, come l’ipertensione o le malattie metaboliche.
Invecchiamento cerebrale tardivo.
L'ultimo snodo si verifica a partire dagli 83 anni, quando la connettività complessiva del cervello diminuisce e aumenta la dipendenza da alcune regioni che compensano la ridotta capacità di altre aree. Gli autori riconoscono però che i dati su questa fase sono ancora limitati, motivo per cui ritengono necessario ampliare ulteriormente la ricerca. Il tratto distintivo di questa fase è il passaggio da un’organizzazione ampiamente integrata a una più localizzata, legato alla riduzione progressiva della connettività complessiva del sistema neuronale.
Conclusioni e limiti dello studio.
Come osserva Duncan Astle, professore di neuroinformatica all’Università di Cambridge e coautore dello studio, “molti di noi percepiscono la propria vita come suddivisa in fasi. Ebbene, anche il cervello attraversa queste tappe”. Astle aggiunge che “capire che la traiettoria strutturale [del cervello] non procede in modo lineare, ma attraverso una serie di punti di svolta, aiuterà a individuare quando e come la sua struttura diventa più vulnerabile”. Un elemento che potrebbe facilitare la previsione di disturbi legati al comportamento, all’attenzione, alla memoria o al linguaggio. I ricercatori precisano che lo studio presenta alcune limitazioni. La risonanza magnetica di diffusione non consente di inferire in modo diretto la funzione cerebrale né la direzione precisa dei flussi informativi. L’analisi, inoltre, non ha tenuto conto delle eventuali differenze di genere, sebbene altri studi documentino variazioni nei ritmi di sviluppo tra uomini e donne. Doval avverte che “non si devono interpretare queste tempistiche come confini rigidi. La distinzione tra maturazione e invecchiamento è, in realtà, relativamente arbitraria”. E a questo aggiunge che lo studio prende in esame solo i cambiamenti strutturali e di connettività, senza considerare l’evoluzione di specifici aspetti cognitivi nelle diverse fasi.
Ciononostante, la ricercatrice ritiene che “il lavoro abbia un valore scientifico significativo, perché offre per la prima volta un quadro temporale basato sui dati, che mostra i momenti in cui si verificano le maggiori riorganizzazioni del connettoma cerebrale”. Questo, continua Doval, può aiutare a individuare le finestre di maggiore vulnerabilità ai disturbi del neurosviluppo nell’infanzia, ai problemi di salute mentale nell’adolescenza prolungata e al deterioramento cognitivo e alle demenze nelle ultime fasi della vita.
Wired & altri, 2025
