Cervello umano, scoperto il grafico che mostra la crescita da bambino all’età adulta

Attraverso dei grafici del cervello un medico può capire quanto sta crescendo un bambino. I grafici infatti descrivono esattamente se la crescita, per età e genere, è nella norma. Per oltre 200 anni i grafici di crescita sono stati una pietra miliare dell’assistenza sanitaria pediatrica e sono a tutt’oggi utilizzati per monitorare la crescita e lo sviluppo dei bambini rispetto ai loro coetanei.  C’è, tuttavia, una grande lacuna: il cervello umano.

Secondo quanto riferisce l’Economist, Richard Bethlehem e Simon White dell’University of Cambridge e Jakob Seidlitz dell’University of Pennsylvania intendono colmare la lacuna. Scrivendo sulla rivista Nature, i neuroscienziati hanno realizzato dei grafici di riferimento analoghi a quelli della crescita per misurare i cambiamenti legati all’età nel cervello umano. I grafici sono stati sviluppati esaminando oltre 120.000 scansioni cerebrali tridimensionali appartenenti a più di 100.000 pazienti che hanno preso parte a oltre 100 diversi studi di ricerca.  Il set di dati includeva persone di tutte le età, dal feto a poco più di 100 giorni dal concepimento, agli adulti di 100 anni.

Cervello di un bambino, cosa dicono i ricercatori

Con questi dati, gli scienziati hanno catalogato come il cervello umano medio si è evoluto dalla nascita al decesso, si sono concentrati su tre tipi di tessuto cerebrale. Materia grigia (costituita da corpi cellulari neuronali), materia bianca (i filamenti che collegano i neuroni) e tessuto che trasporta il liquido cerebrospinale (sistema idraulico del cervello). Gli scienziati hanno prestato particolare attenzione alla corteccia cerebrale, lo strato più esterno del cervello, responsabile delle funzioni cerebrali di ordine superiore. Hanno esaminato la materia grigia nella corteccia con un picco di volume di 5,9 anni, da 2 a 3 anni più tardi di quanto si pensasse in precedenza.

I grafici del cervello hanno permesso ai ricercatori di confermare, e in alcuni casi di mostrare per la prima volta, momenti fondamentali dello sviluppo. Che in precedenza erano solo ipotizzati. Ad esempio a che età le principali classi di tessuti del cervello raggiungono il volume di picco e quando specifiche aree del cervello raggiungono la maturità. Ciò ha permesso loro di indagare su come il cervello di pazienti con vari disturbi dello sviluppo o degenerativi si confronta con cervelli normali.

Il cervello e il morbo di Alzheimer

“La nostra indagine ha confermato che il morbo di Alzheimer, il lieve deterioramento cognitivo e la schizofrenia mostrano una marcata ristrutturazione del tessuto cerebrale rispetto a un cervello normale della stessa età e genere”, afferma Seidlitz. Ma ci sono state delle sorprese. L’autismo, ad esempio, si ritiene si presenti in modo diverso nei pazienti maschi e femmine. Ma nel loro tessuto cerebrale ci sono pochi segni che indichino una differenza. Al contrario, il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (DDAI), che si presenta in modo simile in base al genere, mostra una grande differenza nella struttura del cervello tra pazienti maschi e femmine. Nel corso della vita, il cervello dei pazienti maschi con DDAI sembra essere inclinato verso volumi di sostanza grigia, sostanza bianca e liquido cerebrospinale inferiori alla media.

Il cervello delle pazienti con DDAI, al contrario era leggermente inclinato verso volumi più elevati degli stessi tessuti.
Cosa significhino queste differenze nelle dimensioni del cervello non è ancora chiaro. Gli autori della ricerca avvertono che i grafici cerebrali non sono ancora pronti per l’uso clinico. Anche perché il set di dati che hanno utilizzato ha diverse limitazioni.

“Purtroppo, i dati che abbiamo raccolto riflettono i pregiudizi demografici della ricerca neuroscientifica in generale. Ovvero la maggior parte degli studi proviene dall’Europa o dal Nord America e rappresenta in modo eccessivo i pazienti di origine europea”, ha spiegato Bethlehem. Per riflettere la piena diversità dello sviluppo normativo del cervello umano, sarà necessario un set di dati più rappresentativo.  Una volta ottenuto, l’utilità dei grafici cerebrali potrà iniziare a essere testata in un contesto clinico. A quel punto i grafici potrebbero diventare uno strumento utile per monitorare la salute del cervello di una persona. O individuare i primi segni fisici di disturbi cerebrali come ad esempio, il morbo di Alzheimer.