I neuroscienziati stanno cominciando a spiegare le ragioni scientifiche alla base del detto "non si possono insegnare trucchi nuovi ad un cane vecchio".

Per anni si è cercato di capire come la microcircuiteria del cervello renda più facile l'apprendimento ai giovani, e più difficile ai vecchi. I risultati di un nuovo studio congiunto della Carnegie Mellon University, della University of California di Los Angeles e della University of California di Irvine, pubblicati sulla rivista Nature, dimostrano come si comporta uno dei componenti dei circuiti del cervello (i neuroni inibitori) durante i periodi critici di apprendimento.

Il cervello è costituito da due tipi di cellule: i neuroni inibitori e quelli eccitatori. Le reti di questi due tipi di neuroni sono responsabili dell'elaborazione delle informazioni sensoriali, come le immagini, i suoni e gli odori, e delle funzioni cognitive. Circa l'80 per cento dei neuroni sono eccitatori. Gli strumenti scientifici tradizionali avevano permesso finora agli scienziati di studiare solo i neuroni eccitatori.

"Sapevamo da studi precedenti che le cellule eccitatorie propagano le informazioni mentre i neuroni inibitori hanno un ruolo fondamentale nella creazione della plasticità accentuata dei giovani, ma le idee sul comportamento esatto di queste cellule erano controverse. Dato che non si riusciva a studiarle, si poteva solo ipotizzare come si comportavano nei periodi critici di apprendimento", ha detto Sandra J. Kuhlman, assistente professore di scienze biologiche alla Carnegie Mellon e membro del Centro Congiunto per le Basi Neurali della Cognizione della Carnegie Mellon/Università di Pittsburgh.

La teoria prevalente sui neuroni inibitori era che, con la maturazione, essi raggiungono un livello più alto di attività che favorisce periodi ottimali di apprendimento. Ma che, con l'invecchiamento del cervello nell'età adulta, i neuroni inibitori continuano a maturare, diventando ancora più forti, fino al punto da impedire l'apprendimento.

Tecnologie genetiche e di scansione di nuova concezione stanno ora permettendo ai ricercatori di visualizzare i neuroni inibitori nel cervello e di registrare la loro attività in risposta ai vari stimoli. La Kuhlman, studente post-dottorato del laboratorio di Joshua T. Trachtenberg, professore associato di neurobiologia dell'UCLA, e i suoi colleghi, hanno utilizzato queste nuove tecniche per registrare l'attività dei neuroni inibitori durante i periodi di apprendimento critico. Essi hanno scoperto che, durante i periodi di maggiore apprendimento, i neuroni inibitori non si attivano più come previsto. Si attivano molto meno frequentemente, fino alla metà del tempo.

"Quando si è giovani non abbiamo ancora fatto molte esperienze, e quindi il cervello ha bisogno di essere una spugna che assorbe tutti i tipi di informazioni. Sembra che il cervello spenga le cellule inibitorie per permettere che ciò accada", ha detto la Kuhlman. "Come adulti, invece, abbiamo già imparato un gran numero di cose, per cui il nostro cervello non ha più necessità di assorbire ogni informazione. Ciò non significa che gli adulti non possano imparare, significa solo che quando imparano, i loro neuroni devono comportarsi in modo diverso".

 

 

 

 

 

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Fonte: Carnegie Mellon University, via EurekAlert!, a service of AAAS.

Riferimento: Sandra J. Kuhlman, Nicholas D. Olivas, Elaine Tring, Taruna Ikrar, Xiangmin Xu, Joshua T. Trachtenberg. A disinhibitory microcircuit initiates critical-period plasticity in the visual cortex. Nature, 2013; DOI: 10.1038/nature12485

Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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