Apprendimento e ricordi: i neuroni si assemblano e giocano

Un tassista ha un ippocampo più grande degli altri automobilisti ed i cambiamenti nel suo cervello sono proporzionali al tempo passato alla guida. Un violinista ed i musicisti in genere hanno regioni cerebrali, ad esempio quelle dell’udito, più estese delle persone che non suonano strumenti. L’apprendimento delle abilità motorie come quelle cognitive, come anche nelle situazioni piacevoli, si avvale di molti neurotrasmettitori tra cui la dopamina. Il cervello dà la precedenza agli stimoli rilevanti associati alla sopravvivenza, contro gli attacchi fisici e contro il dolore, per l’alimentazione e la riproduzione. È il sistema nervoso ad indicare gli stimoli rilevanti. 
Vedere, odorare, ascoltare, toccare, parlare o camminare così come il non vedere, il non odorare, il non ascoltare, eccetera, determinano cambiamenti drastici nel nostro cervello. 
Si apprende in maniera automatica, incosciente, per abitudine e per associazione. Si apprende in maniera cosciente, e per imitazione. Ad esempio, se l’incontro con una persona o un luogo determinato ha costituito un’esperienza negativa, in futuro si reagirà con timore non solo davanti a quella persona ed a quel luogo ma davanti anche a tutti gli altri stimoli che per associazione vi si presentino connessi. L’apprendimento istantaneo legato allo stato emotivo plasma il nostro cervello. Ed il cervello ha bisogno di attività in quanto, se non viene stimolato, i neuroni muoiono. Una volta immagazzinato, il ricordo si consolida. All’inizio esso è modificabile perché non impresso, ed è il sonno a svolgere un ruolo fondamentale, consolidando e stabilizzando o cancellando il ricordo facendolo scomparire. Ricordare è un processo molto complesso. Mentre Sigmund Freud ipotizzava che la memoria consistesse in modificazioni strutturali dei neuroni e delle loro connessioni, è stato alla fine del XIX secolo lo psichiatra italiano Eugenio Tanzi ad affermare che l’apprendimento si basa su una alterazione della forza di sinapsi già esistenti provocata dall’uso. Il passaggio cioè continuo dell’impulso nervoso provoca l’allungamento delle ramificazioni cellulari e l’aumento delle loro connessioni con altri neuroni.

L’apprendimento è cioè una crescita neuronale che non si fermerebbe peraltro all’adolescenza ma continuerebbe in età adulta. Si stabiliscono cioè nuove connessioni in funzione dell’esperienza. Sistemi di cellule attive allo stesso tempo tendono ad associarsi in modo che l’attività di una facilita l’attività dell’altra. L’apprendimento dipende anche dalle condizioni del cervello e dalla sua maggiore o minore elasticità, che cambia con l’età, pur essendo in aumento esponenziale le possibilità di incidere e di influire su tale plasticità stimolandola ad esempio con la somministrazione di neurotrasmettitori o mediante la stimolazione profonda che può essere elettrica o magnetica o - in base a tecniche più recenti - tramite la luce e nanoparticelle collocate in prossimità dei neuroni che intervengono nell’apprendimento.

Cerco di spiegare a grandi linee il modo in cui il messaggio arriva nel nostro cervello che lo apprende e lo ricorda oppure lo “dimentica”. Tecnicamente il sistema nervoso umano reagisce di fronte ai cambiamenti con risposte esterne - sistema motorio o muscolo scheletrico - ed interne (che sono le prime) ovvero con risposte associate al metabolismo, all’attività immunitaria ed alla produzione di ormoni. Immagini, sentimenti e ricordi, così come l’intera attività mentale, danno origine a reazioni interne ed esterne. Ma come? I neuroni sono cellule che si sporgono in avanti e indietro, di lato e di fianco. Se avete mai visto come l’edera si avvinghia ai muri, ovunque in cerca di sostegno e presa, paragonate i neuroni a quegli appigli dell’edera che si sporgono e si attaccano con forza inimmaginabile all’appiglio. In base a impulsi chimici i neuroni trasmettono elettricità ad altri neuroni ed ogni neurone ha migliaia e migliaia di connessioni dette sinapsi. L’impulso elettrico si propaga con i neurotrasmettitori ma il meccanismo “funziona” solo se intenso nel senso che la sua carica sia sufficientemente intensa a scatenare gli altri neuroni che la trasmetteranno a loro volta chimicamente ed elettricamente. Le informazioni passano e girano dentro il nostro cervello così in tutto il sistema nervoso che ci attraversa e sostanzia. La sinapsi può essere eccitatoria o inibitoria - depressa - non tanto dal tipo di neurotrasmettitore o di recettore ma dalla interazione tra questi. Passano e prevalgono ioni positivi così come negativi, o dall’incontro prevalgono in quel momento gli uni o gli altri, così da fare passare un messaggio anziché un altro. È un sistema meraviglioso che decide la scarica, la profondità e l’intensità, la direzione in cui andare in tempi rapidissimi, noi diciamo immediati (il cervello vive con tempi che noi definiamo istantanei e all’unisono, per noi temporalmente indefinibili). Le sinapsi si intensificano come conseguenza del ripetuto passaggio dell’impulso nervoso e questi cambiamenti sono il risultato dell’apprendimento e costituiscono la base fisica della nostra memoria. L’apprendimento modifica le connessioni sinaptiche, la perdita di efficacia della sinapsi frantuma la consistenza della cosa “apprendibile” o memorizzabile.

Inutile dire che conoscere tali meccanismi è la base per potere comprendere come gestirli contro le malattie neurodegenerative, per bloccare le dipendenze e gli stati emotivi negativi, anche per amplificarne a piacimento le possibilità tramite la riorganizzazione dei circuiti della memoria e dell’oblio.

Aggiornato il 08 maggio 2019 alle ore 14:03