Neuroplasticità: la sorprendente capacità del cervello di rigenerarsi grazie al CNR

Il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) è da tempo impegnato nella ricerca avanzata nel campo della neuroplasticità e del recupero neurologico, elementi cruciali per lo sviluppo di terapie riabilitative efficaci. Nello specifico, progetti di ricerca condotti dall’Istituto di Neuroscienze del CNR si concentrano sulla comprensione approfondita dei meccanismi che sottendono la plasticità neurale in seguito a eventi ischemici, come l’ictus. Un bando per assegni di ricerca, ad esempio, evidenzia un progetto specificamente dedicato al “Recupero neuroplasticità-dipendente dopo ischemia”, che mira a utilizzare tecnologie robotiche sia su modelli animali che in studi clinici. Questo approccio duale sottolinea l’importanza di una ricerca di base solida che si traduca rapidamente in applicazioni cliniche concrete.
L’accento sulla neuroplasticità è centrale, in quanto rappresenta la capacità intrinseca del cervello di riorganizzarsi e formare nuove connessioni neuronali in risposta a esperienze, apprendimento o lesioni. La riabilitazione neurologica moderna si fonda proprio sulla stimolazione di questa capacità per facilitare il recupero funzionale perduto. I progetti del CNR esplorano non solo i processi biologici, ma anche l’applicazione di tecnologie innovative per potenziare tali processi.

Un esempio significativo è lo studio chefa parte dello ‘Human Brain Project’, un’iniziativa europea multidisciplinare, coordinato dall’Istituto di biochimica e biologia, che ha gettato “nuova luce sulla riabilitazione motoria” in pazienti colpiti da ictus. Nell’ottobre del 2019 è stato pubblicato uno studio significativo che evidenzia il valore delle iniziative internazionali messe in campo dal CNR, mirate ad affrontare le complesse sfide associate alla riabilitazione neurologica.
Il raggio d’azione non si limita all’ictus; infatti, il CNR rivolge attenzione a numerose altre malattie neurologiche dove metodi fondati sulla neuroplasticità possono risultare vantaggiosi. Tra i vari progetti attivi figura uno dedicato all’indagine della suscettibilità alle malattie nervose: ciò mira all’identificazione dei percorsi diagnostici e terapeutici più adeguati ed efficaci; una tematica centrale sarà discussa durante un workshop previsto per febbraio 2025. La sfera d’interesse si estende anche alla riabilitazione dei disturbi presenti nei soggetti in età evolutiva: sono stati realizzati studi sull’utilizzo innovativo dei prototipi destinati alla riabilitazione bilaterale degli arti superiori nei bambini affetti da patologie neurologiche. In aggiunta, è stato sviluppato nel giugno del 2022 un videogioco concepito per rendere il processo riabilitativo non solo interessante ma anche accessibile ai piccoli pazienti. Infine, c’è una forte attenzione agli effetti delle terapie farmacologiche sui meccanismi della plasticità cerebrale; uno studio condotto nel dicembre del 2014 ha suggerito come un determinato medicinale possa prolungare temporalmente quello che viene definito ‘periodo critico’ nella plasticità del sistema visivo. Questi sforzi congiunti evidenziano la visione ampia e multidimensionale che il CNR adotta nel promuovere la neuroplasticità come strumento fondamentale per la riabilitazione.

Tecnologie innovative al servizio del recupero post-traumatico

Il recupero funzionale in seguito a un danno cerebrale acquisito (DCA), come un ictus o un trauma cranico, è un processo complesso che si avvale sia della naturale capacità di adattamento del cervello che di interventi riabilitativi mirati. Le tendenze attuali nel trattamento del DCA puntano sempre più all’utilizzo di tecnologie innovative in grado di potenziare la neuroplasticità e favorire il recupero delle funzioni cognitive e motorie perdute. Tra queste tecnologie spiccano la realtà virtuale (RV) e la stimolazione magnetica transcranica (TMS).

La realtà virtuale si è affermata come uno strumento versatile nella riabilitazione, offrendo ambienti immersivi e interattivi che permettono ai pazienti di esercitarsi in compiti funzionali in contesti sicuri e controllati. Come indicato in uno snippet, la RV viene “[u]tilizzata per la riabilitazione post-ictus”, dimostrando la sua applicazione specifica nel recupero da eventi ischemici. Inoltre, la RV offre “approcci multiformi per migliorare i risultati del recupero dal [trauma]”, come evidenziato per il trattamento del PTSD, suggerendo un’applicabilità più ampia a diverse forme di danno neurologico. L’interazione con ambienti virtuali stimola il cervello in modi nuovi e dinamici, promuovendo la formazione di nuove connessioni neurali e il recupero delle aree cerebrali danneggiate o la compensazione della loro funzione da parte di altre regioni.
La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è un’altra metodologia non invasiva che si basa sull’induzione di campi magnetici per modulare l’attività neuronale in aree specifiche del cervello. “[L]a stimolazione permette di favorire o aumentare il naturale adattamento alla lesione”, come si osserva nel caso del recupero post-ictus. La TMS, insieme alla stimolazione elettrica transcranica (tDCS), rientra nelle “Tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva” che vengono esplorate per il loro potenziale nel migliorare il recupero funzionale. La TMS può essere utilizzata per stimolare aree ipoattive o inibire aree iperattive, con l’obiettivo di ristabilire l’equilibrio nell’attività neuronale e promuovere la plasticità. L’efficacia della rTMS (TMS ripetitiva) è stata documentata in diversi disturbi neurologici e psichiatrici, suggerendo un ampio spettro di applicazione.
Recenti studi hanno dimostrato che gli approcci innovativi, come l’uso della realtà aumentata e della realtà virtuale, possono migliorare notevolmente i risultati riabilitativi, evidenziando ulteriormente il potenziale di queste tecnologie emergenti. Un rapporto del Guttmann Institute ha sottolineato l’importanza di un approccio multidisciplinare che integri diverse tecnologie per ottimizzare il recupero dei pazienti.

Neuroplasticità e recupero: un dialogo tra discipline

La neuroplasticità e il recupero neurologico sono temi che richiedono un approccio multidisciplinare, coinvolgendo esperti di diverse aree del sapere. Come emerge dai materiali, il recupero funzionale è un fenomeno complesso che beneficia di un “dialogo collaborativo tra esperti di varie discipline, tra le quali neuroscienze, riabilitazione e psicologia”. Questa collaborazione è fondamentale per comprendere appieno i meccanismi alla base del recupero e sviluppare strategie terapeutiche efficaci.
Le neuroscienze forniscono la base scientifica per comprendere la neuroplasticità a livello cellulare e molecolare, mentre la riabilitazione si occupa di tradurre queste conoscenze in protocolli e interventi clinici. La psicologia, in particolare la psicologia cognitiva e comportamentale, gioca un ruolo cruciale nel comprendere i deficit cognitivi e comportamentali che spesso accompagnano le lesioni neurologiche e nello sviluppare tecniche per affrontarli. Le “terapie di neuroplasticità mirano a stimolare aree cerebrali che hanno perso funzioni a causa della lesione, promuovendo che altre regioni [assumano quelle funzioni]”, un concetto che si lega strettamente ai principî della plasticità e richiede una profonda conoscenza del funzionamento cerebrale.
L’integrazione di diverse competenze è evidente nei progetti di ricerca e nelle iniziative del CNR. Il corso sulla “plasticità neuronale come strumento per la riabilitazione”, offerto a una vasta gamma di professionisti (ricercatori, tecnologi, medici, biologi, fisici, ingegneri), dimostra l’importanza di una formazione interdisciplinare per affrontare le sfide della riabilitazione neurologica. La presenza di ingegneri, fisici e tecnologi sottolinea il ruolo crescente delle tecnologie, come la robotica, la realtà virtuale e le tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva (TMS, tDCS), nello sviluppo di nuove strategie riabilitative.

Inoltre, la ricerca si estende a diverse aree, inclusa la comprensione di tratti specifici che influenzano la suscettibilità a malattie neurologiche e i percorsi di recupero. L’interesse per argomenti come la “comunicazione aumentativa e alternativa” e il “ruolo della proteina JNK nella sindrome di Rett” evidenzia come la ricerca sulla neuroplasticità e il recupero sia rilevante per una vasta gamma di patologie neurologiche, ognuna con le sue specifiche sfide e opportunità di recupero. Il modello di lavoro che si avvale di una sinergia tra ricerca fondamentale, innovazioni nel campo dello sviluppo tecnologico e l’applicazione clinica, all’interno di una cornice multidisciplinare, rappresenta il fattore cruciale per raggiungere risultati notevoli nella sfera della riabilitazione neurologica.

Riflessioni sul potenziale trasformativo della neuroplasticità

La nozione preminente della neuroplasticità, intesa come l’abilità del sistema nervoso centrale a adattarsi mediante processi trasformativi delle proprie strutture interne ed esterne. Tale principio non rappresenta solamente una conquista scientifica rilevante; funge anche da faro illuminante per progressi significativi nel settore medico con particolare enfasi sulla riabilitazione neurologica. Le implicazioni emergenti sono cruciali nell’ambito complesso della psicologia cognitiva, influenzando il modo in cui ci approcciamo a tematiche relative ai traumi psichici e al benessere mentale.
Un aspetto fondamentale inerente alla psicologia cognitiva riconduce all’apprendimento. Questo fenomeno – che può manifestarsi attraverso lo sviluppo di abilità motorie post-ictus o tramite la messa a punto di efficaci strategie per superare esperienze traumatiche – affonda le radici proprio nell’attitudine cerebrale a forgiare nuove sinapsi. Di fatto, la riabilitazione rappresenta sostanzialmente un’operazione volta al recupero delle competenze perdute; questa operazione viene sostenuta da metodologie terapeutiche innovatrici ad oggi accessibili. È interessante notare come contesti terapeutici altamente coinvolgenti – quali quelli offerti dalla tecnologia della realtà virtuale – stimolino adeguatamente il nostro cervello ad attivare le sue risorse plastiche insite.
Spingendoci su una nozione più avanzata, possiamo considerare il concetto di “periodo critico” di plasticità neuronale, originariamente studiato nel sistema visivo (come menzionato in uno studio del CNR). Questo periodo si riferisce a finestre temporali specifiche in cui il cervello è particolarmente ricettivo all’influenza esterna e alle esperienze. La ricerca che mira a estendere o riattivare questi periodi, magari anche attraverso interventi farmacologici come suggerito dagli studi, apre scenari affascinanti per la riabilitazione. Immaginate di poter “riaprire” queste finestre di plasticità anche a distanza di tempo da un evento traumatico, offrendo nuove opportunità di recupero anche a chi ha subìto danni neurologici anni prima. Questa è la promessa di una medicina basata sulla neuroplasticità che va oltre i limiti attuali.
La riflessione personale che scaturisce da queste considerazioni è profonda. Ci ricorda la straordinaria resilienza del cervello umano e la sua innata capacità di adattamento. Ci invita a considerare il recupero non solo come un processo di riparazione, ma come un processo di riorganizzazione e potenziamento. Ogni sfida neurologica, ogni trauma, se affrontato con le giuste strategie e con il supporto delle tecnologie emergenti, può diventare l’occasione per il cervello di esplorare nuovi percorsi, di costruire nuove reti, di trovare nuove vie per funzionare. Questa visione della neuroplasticità come una forza intrinseca, che può essere coltivata e amplificata, ci spinge a guardare al futuro della riabilitazione con un ottimismo fondato sulla scienza e sull’innovazione. Pensare alla propria mente come a un sistema dinamico e in continua evoluzione, capace di adattarsi e superare le avversità, è un potente stimolo per la crescita personale e per la speranza nel recupero.