Stimolazione magnetica per rigenerare il cervello

Il sistema nervoso non è una struttura statica e le connessioni tra i neuroni non sono fisse come quando pensiamo al funzionamento di un computer. Oggi si sa che il sistema nervoso umano non funziona come un computer cioè non funziona con un numero fisso di connessioni le quali possono solo aprirsi o chiudersi, permettendo o impedendo il flusso di segnali elettrici senza ulteriori possibilità. Oggi si è giunti scientificamente a provare che ciascuno degli elementi che compone le sinapsi può modificarsi e che tali modificazioni aumentano o diminuiscono l’efficacia delle sinapsi stesse, cosicché queste non fanno solo “accensione” o “spegnimento” come le connessioni del computer ma possono cambiare ed evolvere. 

Nel tempo si è scoperto che i neuroni sono in grado non solo di modificare l’efficacia delle relative sinapsi ma possono anche acquisire o perdere connessioni nervose, e che il cervello adulto può incorporare nuovi neuroni. Tutto questo viene chiamato e sostanzia la plasticità neurale, che può essere delle molecole che partecipano alla connessione sinaptica o della struttura stessa dei neuroni.
I nostri neuroni sono dotati di mobilità e di plasticità grazie alle quali possono modificare le connessioni neurali. 

Santiago Ramon y Cajal, lo scienziato spagnolo pioniere della plasticità neurale, comprese che esercitando il cervello si potevano moltiplicare le connessioni neurali e di conseguenza la capacità stessa del cervello. Intravide che la capacità di modificare le connessioni neurali diminuisce con l’età e che ciò avesse - abbia, è confermato - una stretta relazione con la risposta agli stimoli esterni. 

In altri vertebrati diversi dagli umani, come i rettili, gli anfibi e i pesci, avviene e c’è la sostituzione dei neuroni morti con altri di nuova generazione in talune aree cerebrali. Il nostro cervello non è ancora provato che produca nuovi neuroni, certo ove questi difettino o soccombano si inserisce un meccanismo di sopravvivenza, ovvero tutto ciò che funziona sopperisce o almeno tenta di sopperire all’entità mancante. Altra regola fondamentale del cervello è che tutto ciò che non viene utilizzato finisce per essere perduto . Alla luce di ciò gli scienziati oggi si applicano nel rinvenire strategie in grado sia di aumentare la sopravvivenza dei neuroni esistenti e di renderne possibile l’integrazione corretta tramite la somministrazione di molecole, sia di ricostituire e fare sopravvivere l’intero meccanismo a protezione dei neuroni stessi. L’obiettivo viene perseguito con la realizzazione di trapianti di cellule in grado di trasformarsi in neuroni che sostituiscono quelli perduti - per la vecchiaia o per malattie come l’Alzheimer ed il Parkinson - per il recupero funzionale dei centri nervosi colpiti.

La depressione ad esempio, in base ad alcuni recenti studi, è strettamente legata al venire meno di neuroni ed alla riduzione della neurogenesi nell’ippocampo. Dunque si tenta di indurre la plasticità neurale attraverso i farmaci e attraverso le manipolazioni genetiche. Si riorganizza e ripara il sistema nervoso bloccando o attivando determinati neurotrasmettitori o anche bloccando o attivando diversi geni correlati alla plasticità, sia strutturale sia sinaptica. Una tecnica di grande interesse in prospettiva è la stimolazione cerebrale profonda che si attua con l’inserimento di elettrodi nelle parti e sugli organi che si intende vengano stimolati.

Trasmettendo la corrente attraverso gli elettrodi si producono effetti sul funzionamento delle sinapsi e si riorganizzano anche i circuiti neurali relativi. Si tratta di un rimedio che si sta rivelando di successo nel trattamento del Parkinson ed anche in alcuni stadi gravi della depressione. Un metodo meno invasivo di stimolazione cerebrale profonda è la stimolazione magnetica trans-cranica di piccole porzioni e regioni del cervello. Si stimolano dall’esterno magneticamente, cioè al posto degli elettrodi vi è l’induzione di un campo elettromagnetico. Il campo magnetico determina piccole correnti elettriche sulla regione del cervello interessata. Oggi viene applicato per stimolare la connessione tra il sistema nervoso centrale e i muscoli ma in futuro si potrà utilizzare per lo stimolo dei circuiti neurali. Anche la depressione trae già un qualche vantaggio dal trattamento elettromagnetico. Il problema è oggi quello di definire interamente e “mappare” tutte le connessioni neurali del cervello umano in modo da sapere con precisione quali parti e circuiti andare a stimolare. Grazie alla tecnica dell’imaging si sta procedendo in tal senso. 

Il futuro della rigenerazione neurale risiede nella plasticità del cervello. La plasticità consente non solo la riparazione del sistema nervoso ma anche il miglioramento del “rendimento” del cervello e delle sue capacità.