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LA SELEZIONE ESPERIENZIALE: il ruolo della genetica e dell’epigenetica nel processo di neurosviluppo.

 

Appunti tratti da lezioni tenute dal dottor Parisi sull’argomento.

Avevamo deciso di partecipare ad una serie di lezioni sulla “neurodiversità” e, sin da subito, abbiamo preso atto che siamo partiti da una provocazione: Chi siamo?

Coerenti con il tempo in cui viviamo ed operiamo (tempo in cui anche le neuroscienze provano a rispondere alla domanda) abbiamo accettato l’idea che “Siamo la nostra storia”.

 Per questo motivo ci stiamo impegnando nello studio sia della filogenesi sia dello sviluppo.

Perché, oggi, un neurofisiopatologo dovrebbe occuparsi di neurosviluppo che, da decenni, è stato oggetto di studio della psicologia?

Perché dal 1994 conosciamo che i nostri comportamenti o abilità (psico-stati), i nostri apprendimenti, devono necessariamente avere un substrato neuronale (neurostato) che li genera.

 Pertanto, siamo necessariamente tenuti a conoscere come, partendo dai neuroni, si originano e si sincronizzano i vari circuiti del nostro dispositivo sensori-motorio; in special modo se volessimo contribuire a condurre i disordini del neurosviluppo tra le condizioni biologiche.

Per questo abbiamo preso atto che siamo chiamati a ridefinire il neurosviluppo, cioè affrontarlo da un’altra prospettiva.

 In altri termini, non a misurare le tappe ma a generare una prospettiva basata sull’anatomia e fisiologia della nostra questione (facendola diventare biologica).

I tempi sono oramai maturi per questa sfida.

 Infatti, le moderne neuroscienze non considerano più il cervello una scatola nera e tantomeno ricorrono a spiriti, fluidi, pulsioni, per spiegare i nostri comportamenti ma a circuiti sensori-motori ed hanno la Biologia Evolutiva quale riferimento. Questo ci aiuta moltissimo a portare i disordini del neurosviluppo tra le condizioni biologiche, a patto che siamo bravi nel saper riconoscere la clinica delle disconnessioni da quella dei disordini (lo sviluppo atipico del linguaggio, ad esempio, non è una faccenda legata all’area di Brocà e/o di Wernicke).

Appare ovvio che, da questa nuova prospettiva (biologica), si apre anche la strada per un nuovo modo di condurre l’indagine clinica: non misurare ma diagnosticare.

Il S.N.C. origina dall’ectoderma (cellule neuroepiteliali, neuroblasti, neuroni).

Esso rappresenta la migliore soluzione trovata dalla Natura per vincere nuove sfide a mano a mano che gli organismi diventano più complessi.

Adesso sappiamo che si tratta di un dispositivo sensori-motorio capace di ricevere messaggi, generare comandi motori, e che, nel corso della filogenesi, si è organizzato anche per selezionare i messaggi sensoriali ( genesi della flessibilità).

Inoltre, sappiamo che il dispositivo è plastico perché i neuroni cambiano forma e forza delle connessioni (sinapsi).

Infatti, quello che l’organismo nel corso della sua vita istante per istante fa modifica la forma del circuito e la forza delle sinapsi, modificando i neuro-stati e, di conseguenza, i psicostati o soggettività.

A questo punto appare quasi superfluo ripetere ancora una volta che il cervello è plasmato dal corpo che agisce.

E’ questa la grande bellezza: “la selezione esperienziale” (ipotesi combinatoria di Hubel e Wiesel, genetica/epigenetica).

La cataratta congenita bilaterale, gli esperimenti sui topolini tenuti al buio, dovevano anticipare queste conoscenze se fossimo stati più attenti e meno pregiudizievoli (ci consideriamo esseri razionali senza interrogarci sul come abbiamo sviluppato, nel corso dell’ontogenesi, la nostra cognizione o, in altri termini, quali caratteristiche biologiche del nostro sistema nervoso consentono di astrarre una mole infinita di informazioni dal contesto che manipoliamo).

Adesso possiamo affermare che ci conosciamo meglio, sappiamo meglio chi siamo.

Siamo organismi che veniamo al mondo con un sistema nervoso ridondante, sufficientemente plastico, non del tutto prefissato geneticamente ma cablato dalla selezione esperienziale (epigenetica) ove viene esaltata al massimo l’integrazione tra cellule altamente specializzate.

Tutto questo è utile per cominciare ad occuparci di conseguenze cliniche da disordine del neurosviluppo, a patto che apprendiamo anche un altro concetto: qual’è il significato di ambiente in biologia (tutto quanto si trova fuori dalla membrana nucleare).

Il processo di selezione esperienziale è complesso e dipende da specifici fattori biologici:

  1. i geni spingono verso una iperproduzione di sinapsi, la morte cellulare naturale va a ristabilire l’equilibrio. La morte cellulare naturale è un processo biologico regolato dalla cellula bersaglio.
  2. i fattori neurotrofici mediano il processo di chi muore naturalmente e chi sopravvive, infatti, si è visto che iniettati o rimossi (fattori neurotrofici) regolano l’intero processo a prescindere dall’amputazione della gemma articolare (esperimenti di Victor Hamburger e di Rita Levi Montalcini).
  3. i fattori neurotrofici sono prodotti dalla sinapsi, infatti, si è visto che l’elettrostimolazione della cellula bersaglio non è sufficiente per la loro produzione come il blocco curarico non impedisce la sintesi di fattori neurotrofici
  4. quando la sinapsi diventa funzionale c’è una ridistribuzione dei recettori sulla membrana post-sinaptica, con conseguente stabilizzazione sinaptica (epigenetica)

Si intuisce che il neurosviluppo rappresenta un lungo periodo di selezione o competizione durante il quale andiamo a sviluppare il nostro modo di “essere cognitivi”.

Appare evidente anche un altro aspetto, le esperienze ambientali “anomale” daranno effetti più marcati nei primi mille giorni di vita. Allo stesso tempo, una noxa patogena nello stesso periodo avrà effetti profondi sull’architettura del cervello e, dunque, sugli apprendimenti delle abilità (disordini del neurosviluppo).

Nel secolo scorso gli studi di Renè Spitz, con i cuccioli d’uomo, e di Harlow, con le scimmie, dimostrarono l’importanza del “con-tatto madre/cucciolo” per il neurosviluppo nei primati. 

Allo stesso tempo, condussero ad errate considerazioni diagnostiche (eziologia) per un totale disinteresse per quanto accade in un cervello umano nel corso del neurosviluppo (quali sono le caratteristiche biologiche che consentono ai nostri sistemi nervosi di farci astrarre informazioni infinite dal contesto che manipoliamo).

Per non commettere grossolani errori diagnostici e per progredire, al passo del tempo in cui operiamo, nella conoscenza, siamo chiamati a comprendere come l’organismo grazie anche al suo dispositivo sensori-motorio (sistema nervoso) riesce ad astrarre informazioni dall’ambiente in cui vive (percezione).

E’ per tutto questo che dobbiamo necessariamente conoscere l’organizzazione della corteccia cerebrale, la formazione dei circuiti ad anello ed il conseguente concetto di filtro sensoriale.

Per tutta la sua estensione la corteccia cerebrale mostra uno spessore pressoché fisso, di 3 mm., costituito da sei strati di cellule nervose.

Colonna corticale, corona radiata, area sensoriale, associativa, motoria;

via d’entrata (arborizzazioni a palla, dendriti a bouquet), diramazione del segnale in orizzontale e verticale, vie d’uscita: 1) intra ed interemisferiche 2) verso il talamo 3) verso il corpo. Sono tutte conoscenze dalle quali non si può prescindere se vogliamo progredire nella conoscenza dei disordini del neurosviluppo.

Non ci sono dubbi, l’organizzazione corticale mortifica ogni approccio modulare.

Allo stesso tempo esalta il ruolo del contesto (quello che il corpo fa).

Adesso ci appare più chiaro il perchè ci siamo impegnati, nel corso dei nostri incontri, nel tentativo di conoscere come il contesto sin dai primi giorni della nostra vita ha il “potere” di decidere il destino del neuroblasto, di come l’attività neuronale e la sinapsi hanno nelle proprie mani il destino del neurone chiamato a sfuggire alla morte cellulare naturale, di come l’innervazione estrinseca alla corteccia (vie talamiche) determinano l’organizzazione in colonne verticali e non una rigida predisposizione intrinseca dei neuroni corticali.

Solo avendo queste conoscenze è possibile comprendere la funzione centrale e primordiale del S.N.: la ricerca di significato su ogni cosa in cui si imbatte (trasdotta dai recettori).

Questo, a sua volta, richiede un altro cambio di prospettiva: siamo chiamati a rivedere l’organizzazione dei nostri sensi per accedere al reale significato di “percezione”.

I sensi rappresentano articolate composizioni di sub-modalità sensoriali diverse.

Questo significa che tatto, udito, vista, gusto e olfatto sono macro-sensi costituiti da differenti submodalità sensoriali.

Ad esempio, il tatto è un macro-senso costituito da: vibrazioni, dolore, temperatura, propriocezione, tatto epicritico, protopatico, enterico, che integrati daranno la percezione del tatto.

Ogni submodalità è dotata di specifici recettori e specifici circuiti sensori-motori e, essendo l’atto percettivo unitario (prodotto dalla sincronizzazione), non è possibile escludere dalla percezione l’informazione relativa ad una specifica submodalità.

Quale approccio, nel 2023, risulta essere più corretto per lo studio della percezione?

Le moderne neuroscienze hanno ampiamente dimostrato che il cervello non registra il significato e nemmeno lo costruisce.

 In altri termini, non è una tabula rasa ma nemmeno ha facoltà creazioniste.

L’informazione proveniente dal mondo, trasdotta dai recettori in un codice neuronale, viaggia su due binari (bottom-up, top-down). Per questo, la percezione diventa un’attività congiunta eseguita dal cervello, dal corpo proprietario del cervello, dall’azione incessante del mondo sui recettori di quel corpo.

La percezione, da registrazione o da creazione, diventa manipolazione del mondo (Alva Noè 2009).

Quello che rende me un neurofisiopatologo è un’attività neuronale selezionatasi nel corso di continue manipolazioni con realtà oggettive che mi circondavano (approccio sensori-motorio). Ovviamente, un pizzaiolo non può diventare tale se dovesse sfuggire a questa regola biologica.

In altri termini, quello che faccio risulta fondamentale per parlare, più di un passivo sentire o di un modulo linguistico pre dotato (es. pizza, ufo, opo).

Ovviamente, essendo un’ipotesi fondata sulla biologia, l’ipotesi “sensori-motoria” dell’atto percettivo deve fondarsi su dei vincoli biologici.

 Ed è questo l’argomento che tratteremo nelle prossime lezioni.


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