Le neuroscienze hanno avuto un impulso notevole a partire dagli anni ’80 quando è stato possibile osservare meglio il comportamento del cervello. Nel mondo scientifico circa 30 anni di ricerca è un tempo relativamente breve.

Per esperienza, il “ricercatore” non è, statisticamente, una persona reattiva. Ok, lo scienziato pazzo ha sempre delle grandiose idee innovative e rivoluzionarie. Il problema è che lo sono solo le sue mentre quelle di un altro scienziato pazzo sono sempre idiozie. E’ l’animo umano…

Questo fa si che siano necessari anni prima che i cambiamenti siano assimilati in ambito scientifico, da cui deriva che un trentennio non sia poi un tempo lunghissimo.

Quando mi sono laureato andavano di moda le reti neurali, proprio perché l’elettronica del tempo iniziava a presentare circuiti integrati flessibili e programmabili e i PC iniziavano ad avere potenze di calcolo accessibili a costi ragionevoli per una università. Ho simulato la mia bella rete neurale su una workstation Sun di potenza immensa rispetto al mio 486DX2 a 66Mhz.

Il problema è che gli ingegneri si perdevano nei dettagli matematici e tecnici del singolo neurone e delle singole connessioni non vedendo il quadro generale. La nebbia permette di vedere i particolari piccoli ma vicini e offusca strutture gigantesche ma lontane. Sarebbe bastato poco per ottenere il risultato di questo scritto: non voglio dire che sia intelligente, solo che a parità di idiozie avrei potuto scriverle 15 anni fa.

Ritrovo questa problematica in moltissimi testi di apprendimento motorio che ho letto: si “apprende” per ripetizione, esistono delle “curve di apprendimento”, esistono dei modelli che funzionano. Sono modelli plausibili, efficaci, intuitivi e ragionevoli. Però… perché funzionano? Il problema, secondo me, è che come la Teoria della Supercompensazione, sono dei modelli semplificati della realtà, vista a livelli macroscopici.

Nascondere i dettagli è necessario e non voglio essere il solito ipercritico. Vi prego, però, di “studiare” un po’ quello che scriverò perché dalle cose che ho letto è possibile derivare, come faremo nei prossimi pezzi, un modello di allenamento coerente che spiega TUTTO. Stavolta non voglio essere presuntuoso e vi dirò che credo molto in quello che scriverò: vi prego di farmi avere tutte le vostre critiche.

Stroke!


Una piccola arteriola che nutre il cervello si ostruisce per un accumulo di grasso, per un embolo o per qualsiasi altro fottuto motivo che il Destino ha deciso in quel dato momento, un’area del cervello soffoca perché non riceve ossigeno, muore nel giro di qualche minuto. E’ l’ictus cerebrale, il colpo, the stroke, che arriva e devasta come nessun Mike Tyson riuscirebbe a fare. L’ictus dura pochi secondi, il suo effetto per sempre.



Dopo, cosa accade? Poiché tutti noi siamo venuti a contatto per via indiretta con questo terribile evento, è facile mettere insieme delle frasi sentite:
  • “A seconda dell’area colpita potrà riprendersi o meno”
  • “La lesione è molto estesa, non tornerà come prima”.
  • “Non parlava/non muoveva un braccio, dopo la riabilitazione è tornato quasi come prima”.
In particolare, nell’ultima frase è contenuto ciò che ci serve: cosa accade durante la riabilitazione? Nei programmi stile Quark sentirete quest’altra frase: “altre aree del cervello prendono il posto di quella che non c’è più”.


L’avete sentita, dai! L’avete sentita ma, come me, non ci avete mai ragionato sopra. Bene: rewind veloce… ecco… ora bullet time please… cosa è il bullet time? Ma chi assumono in regia? Manda piano la scena come in Matrix quando Trinity prende a calci i poliziotti, ma che devo fare tutto io?

Nella foto precedente l’effetto di un ictus: l’area nera a destra che non è presente a sinistra è l’effetto del colpo, una necrosi dei tessuti (per correttezza, ho preso un’immagine a caso con Google, il naso dovrebbe essere sopra e la nuca sotto… altrimenti facciamo come gli archeologi che avevano messo la testa del dinosauro al posto del culo e poi avevano dedotto interessanti peculiarità della spina dorsale ah ah ah)


Ipotizzo che l’ictus abbia colpito la zona della mano sinistra, a sinistra l’ictus sull’homunculus di Penfield e a destra l’effetto della morte dell’area interessata: vengono a mancare i neuroni che controllano la mano che rimane inerte perché per quanto lo sfortunato soggetto possa sforzarsi, per quanto i muscoli siano intatti, per quanto i nervi che arrivano alla mano siano ingegri, mancano proprio gli organi che “ordinano” alle dita di muoversi.

A questo punto, che succede? Riorganizziamo le due ultime frasi: il soggetto fa della fisioterapia e un’altra area del cervello impara ad usare le dita e la mano può recuperare tutta o parte della sua funzionalità.
In altre parole, succede questo:


La mano dopo la riabilitazione torna a posto non perché l’area di partenza guarisce, ma perché altre zone imparano ad usare la mano!

Sull’homunculus ho uno spostamento delle zone che è registrabile e verificabile. Studi di questo tipo sono stati fatti e tutti confermano questo spostamento di aree: studi sugli amputati o sui ciechi evidenziano una riorganizzazione della corteccia cerebrale.

Imparare

La prima considerazione, copernicana per la sua portata, è che il cervello non è statico: l’homunculus non è fisso ma può variare! I neuroni persi non si recuperano, ma gli altri possono cambiare la loro configurazione per fare altre cose.

Del resto, la macchina adattativa più potente dell’Universo lotta contro la Morte mettendo in atto tutte le strategie possibili: se è capace ad imparare, costringerà le parti rimanenti ad imparare ciò che si è forzatamente perso! A seguito di un ictus il cervello attua immediatamente tutta una serie strategie per recuperare la funzionalità perduta, ma conosciamo benissimo i miracoli di una corretta riabilitazione.

La seconda considerazione deriva dalla fusione di questo concetto con la definizione di apprendimento: “l’apprendimento è definito come il cambiamento relativamente permanente come risultato della pratica” In questa definizione è assente il motivo per cui avviene un cambiamento con la pratica, perché manca il link fra il mondo della Psicologia e il mondo della Neurofisiologia.

Ora, non è che questo link lo farò io, ben altri ci stanno pensando. Solamente, per quasi un secolo è mancato e solo nell’ultimo trentennio la Scienza sta costruendo questo ponte.

La riabilitazione è un processo di apprendimento, perché re-insegna tramite la pratica funzionalità altrimenti perse. La riabilitazione causa una riorganizzazione delle aree cerebrali, pertanto la riabilitazione è un processo di apprendimento che porta ad una riorganizzazione delle aree cerebrali o, se volete, l’apprendimento è una riorganizzazione delle aree cerebrali!


In questo disegno due delle strategie di riorganizzazione che più mi hanno impressionato: l’axon sprouting e la crescita dendritica. Il primo nome è in inglese perché sprout significa germogliare e la traduzione in italiano non mi veniva bene.

In pratica, i neuroni possono far crescere il proprio assone e le proprie terminazioni: in questo modo è possibile raggiungere altri neuroni! Dall’altro lato, i neuroni possono far crescere i loro dendriti, le zone su cui possono agire le terminazioni nervose di altri neuroni!


Ok, gli assoni germogliano, i dendriti crescono e nuove terminazioni toccano nuovi dendriti. Perché tutto questo abbia un senso è necessario che sia possibile creare nuove giunzioni: questo fenomeno si chiama sinaptogenesi ed è ciò che regolarmente accade quando impariamo qualcosa.


Il risultato finale, per me sconcertante, è che il cervello cambia la sua configurazione a seguito degli stimoli esterni: è quanto di meno statico esista. La riorganizzazione a seguito di un ictus è l’espressione massima di questo fenomeno, ma semplicemente vengono esasperate strategie normalmente utilizzate per… imparare qualsiasi cosa.

Axon sprouting, crescita dendritica e sinaptogenesi sono esempi di plasticità strutturale del cervello: il network neurale cambia forma, si rimodella come la plastilina, il Pongo o il Didò. Esiste, ed è ugualmente fondamentale, anche una plasticità funzionale.