Ricostruzione al microscopio elettronico di 89 neuroni - Immagine ripresa da Sanes and Zipursky (2020).

La neurobiologia non solo può identificare e osservare i neuroni eccitati in una determinata regione del cervello, ma può ora visualizzare le connessioni che si formano tra i neuroni e, seguendo i fasci di fibre nervose che collegano varie zone della corteccia, studiare il cosiddetto connettoma. Gli scienziati sono cioè in grado di studiare, seguendone anatomicamente il percorso, i fasci di materia bianca (la mielina degli assoni) che si attivano insieme, connettendo i cosiddetti moduli. I moduli sono reti cerebrali dedicate a specifiche funzioni. Esistono, infatti, i moduli dell'attenzione, della memoria, del pensiero introspettivo e così via. Il modo con cui questi moduli sono connessi è alla base del buon funzionamento del cervello. Per esempio, si è capito che persone con salde connessioni tra particolari moduli hanno un vocabolario più ricco e un'intelligenza fluida (le capacità logiche usate per la soluzione di problemi nuovi) superiore alla media. Schemi aberranti di connessioni sono invece associati a depressione, schizofrenia, autismo, disturbo da deficit di attenzione, demenza ed epilessia.
Lo studio delle connessioni nervose ha portato alla conclusione che i neuroni comunicano l'uno con l'altro tramite le sinapsi, ma che esiste un ulteriore livello di connettività: quello dei fasci di neuroni che si attivano in maniera sincrona. Ciò determina l'accoppiamento di informazioni che provengono da regioni diverse della corteccia cerebrale. La mielina, la sostanza grassa che isola elettricamente gli assoni, ha un ruolo attivo nelle comunicazioni neuronali a distanza. Tra gli aspetti più interessanti di questo ruolo inaspettato della mielina c'è il suo coinvolgimento nell'apprendimento. Molti neuroni devono essere stimolati contemporaneamente in diverse parti del cervello affinché un'esperienza diventi una conoscenza acquisita. La mielina, controllando la velocità di trasmissione dei segnali nervosi, ha un ruolo chiave nella propagazione delle onde cerebrali alla base dell'apprendimento.

Chi coordina il sincronismo delle onde cerebrali? Chi guida un neurone nella scelta di un altro neurone con cui connettersi? Ci sono molti neurotrasmettitori e ci sono molti recettori proteici, che svolgono queste funzioni. Gli scienziati stanno caratterizzando molte molecole, ognuna delle quali trasporta il suo specifico messaggio. Questi messaggeri chimici e le proteine di membrana che li riconoscono costituiscono dei circuiti che possono essere alterati da varie sostanze. Infatti, i recettori proteici che si trovano sulle membrane dei neuroni si legano a volte con i principi attivi contenuti nelle droghe, con l'etanolo presente nelle bevande alcoliche, con la nicotina del tabacco. Queste sostanze diventano gli antagonisti dei neurotrasmettitori e alterano il delicato equilibrio biochimico che è alla base della comunicazione neuronale. Le conseguenze sono gravi e spesso irreversibili, soprattutto nell'età adolescenziale. Come sapete, è infatti alla fine di questo periodo della vita che il cervello termina la sua maturazione, con il completamento della mielinizzazione degli assoni e la formazione delle connessioni di reti neuronali. Ebbene, è facile prevedere che l'assunzione di sostanze che interferiscono con questi processi abbia effetti devastanti. Anedonia, cioè l'incapacità di sentirsi appagati, difficoltà di concentrazione, depressione e distrubi comportamentali e neuropsichiatrici di varia natura sono solo alcune delle conseguenze di uno sviluppo cerebrale alterato dall'assunzione di sostanze che interferiscono con la comunicazione tra neuroni. È stato dimostrato, recentemente, che l'assunzione di cannabis, per esempio, distrugge il delicato equilibrio metabolico tra neuroni e astrociti, le cellule della glia che, come sappiamo, sono importanti per il fenomeno di pruning (leggi anche Synaptic pruning: sempre più importante). Questa interferenza causa alterazioni del comportamento sociale, che, durante l'adolescenza, è già di per sé problematico.
Dovete, dunque, ricordare che state vivendo una fase critica per il vostro cervello. Crescere con la consapevolezza che il cervello è un organo che va curato vi regalerà non solo saggezza, ma anche "edonia"!

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)