Per anni, la narrazione comune nella neuroimaging evolutiva umana è stata che la materia grigia nel cervello – il tessuto che si trova in regioni del cervello responsabili del controllo muscolare, percezione sensoriale come vedere e sentire, la memoria, le emozioni, la parola, le decisione e autocontrollo – comincia a ridursi già dall’ adolescenza, una scoperta che deriva principalmente da studi sul volume della materia grigia e sullo spessore corticale (lo spessore degli strati esterni del cervello che contengono la materia grigia).
Poiché è ben definito che il volume maggiore del cervello è associato con una migliore performance cognitiva, è sconcertante rilevare che contrariamente a quanto si afferma, le prestazioni cognitive mostrano un notevole miglioramento dall’infanzia all’età adulta, proprio mentre il volume del cervello e lo spessore corticale si riducono.
Un nuovo studio, pubblicato da ricercatori della Penn Medicine questo mese sulla copertina del Journal of Neuroscience, risolve questo puzzle, rivelando che mentre il volume del cervello diminuisce infatti dalla fanciullezza all’età adulta, la densità della materia grigia in realtà aumenta.
I risultati della ricerca dimostrano anche che mentre le donne hanno un volume cerebrale inferiore, proporzionale alla loro dimensione più piccola, hanno una maggiore densità della materia grigia rispetto agli uomini, il che potrebbe spiegare il motivo per cui la loro performance cognitiva è paragonabile a quella degli uomini, pur avendo un volume minore del cervello. Così, mentre negli adolescenti il volume del cervello comincia a ridursi, questa perdita viene compensata da un aumento della densità della materia grigia.
“E’ abbastanza raro che un singolo studio possa risolvere un paradosso che si è protratto per decenni “, ha detto Ruben Gur.
“Ora che abbiamo una più ampia comprensione di ciò che avviene durante lo sviluppo del cervello, possiamo meglio comprendere i processi complementari che si svolgono nel cervello e che descrivono cosa esattamente succede”.
Lo studio è stato condotto da Ruben Gur, Prof. di Psichiatria, Neurologia e Radiologia presso la Scuola Perelman di Medicina della University of Pennsylvania, Raquel Gur, Professore di Psichiatria, Neurologia e Radiologia e Efstathios Gennatas un dottorando in neuroscienze che lavorare nel Brain Behavior Laboratory alla Penn.
Secondo Gur, i risultati dello studio possono spiegare meglio la portata e l’intensità dei cambiamenti nella vita mentale e nel comportamento che si verificano durante il passaggio dall’infanzia all’età adulta.
“Se siamo perplessi dal comportamento degli adolescenti, può essere utile sapere che hanno bisogno di adattarsi a un cervello che sta cambiando nella sua dimensione e composizione allo stesso tempo”, ha aggiunto Gur .
Nello studio, i ricercatori hanno valutato 1.189 giovani di età compresa tra 8 e 23 anni che sono stati sottoposti a risonanza magnetica come parte del Philadelphia Neurodevelopmental Cohor. La neuroimaging ha permesso ai ricercatori di rilevare diverse misure della struttura del cervello umano in un modo non invasivo.
Osservando tali misure durante lo sviluppo, i ricercatori hanno potuto studiare il cervello in età diverse e caratterizzare le differenze tra il cervello di un bambino e quello di un adulto.
“Questa nuova caratterizzazione dello sviluppo del cervello può aiutare a capire meglio la relazione tra la struttura del cervello e le prestazioni cognitive”, ha detto GENNATAS.
“I nostri risultati sottolineano anche la necessità di esaminare diverse misure della struttura del cervello allo stesso tempo. Volume e spessore corticale hanno ricevuto la maggiore attenzione negli studi sullo sviluppo in passato, ma lo studio della densità della materia grigia può essere importante per capire come migliorare le prestazioni cognitive”.
Sono necessari ulteriori studi per caratterizzare completamente le basi biologiche delle diverse misure del cervello rilevate con la MRI, combinando neuroimaging e istologia del cervello.
I risultati dello studio, condotto su persone sane, possono anche aiutare i ricercatori a capire gli effetti dei disturbi cerebrali nei maschi e nelle femmine durante la loro evoluzione dall’infanzia all’adolescenza.
Fonte: The Journal of Neuroscience
