La neuroplasticità è alla base dell'apprendimento umano dalla nascita alla vecchiaia - Pensiero Critico

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Coloro cui sfugge completamente l'idea che
è possibile aver torto non possono imparare nulla,
tranne la tecnica. (Gregory Bateson)
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La neuroplasticità è alla base dell'apprendimento umano dalla nascita alla vecchiaia

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Il punto chiave
Intendiamo la neuroplasticità come la capacità del cervello di modificare la propria struttura in risposta all'esperienza. (Daniel Siegel)
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Le poche centinaia di neuroni delle formiche sono identiche ai 110-120 miliardi di neuroni del nostro cervello. Il neurone è dunque una struttura arcaica, comparsa circa 600 milioni d'anni fa e rimasta immutata. Coscienza e mente non sono emerse in seguito alla trasformazione dell'unità morfolologica e funzionale del sistema nervoso (il neurone), bensì in seguito alla crescente complessità dell'organizzazione dei neuroni nei centri e nelle aree cerebrali. L'azione di ogni neurone dipende dal modo in cui esso è integrato con gli altri e dagli stimoli che riceve. (Arnaldo Benini)
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Il processo mentale di focalizzare l'attenzione può modificare la struttura fisica del cervello. Questa è la neuroplasticità. (Daniel Siegel)
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La procedura operativa di fondo del cervello di una persona consiste nel formare, scomporre e riformare nuovi networks neuronali. In questo senso il cervello è l'opposto di una macchina costruita con circuiti cablati che possono eseguire solo un numero limitato di operazioni per cui sono stati progettati [...] Un neurone, o un gruppo di neuroni, verrà usato per scopi diversi in momenti diversi. (Norman Doidge)
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L’attività fisica può prevenire la perdita della neuroplasticità e contribuire a mantenere il buon funzionamento della memoria. (Emrah Duzel)

bucchi
Crescita delle connessioni sinaptiche nel cervello di un bambino
Da sinistra: circuiti neuronali di un neonato alla nascita, dopo tre mesi, dopo 15 mesi, dopo due anni
Il cervello è un muscolo che va allenato
Molti di noi non sanno in base a quali meccanismi cerebrali l'essere umano è in grado di imparare qualcosa e acquisire quella conoscenza che gli ha permesso di evolversi e sopravvivere: ciò è l'esito di un fenomeno chiamato "neuroplasticità. Il neuroscienziato Norman Doidge così descrive la neuroplasticità nel suo libro "Le guarigioni del cervello" (p.9):

La neuroplasticità è la proprietà che consente al cervello di modificare la propria struttura e il proprio funzionamento in risposta all'attività e all'esperienza mentale.

Per molti secoli la scienza ufficiale ha sostenuto che i circuiti cerebrali fossero immutabili, cablati fin dalla nascita per produrre in ogni persona esiti non modificabili dall'apprendimento e, con l'invecchiamento, che ogni cervello andasse incontro al suo declino senza possibilità di ridurlo o bloccarlo. Tali convinzioni vennero spazzate via dalla scoperta della "neuroplasticità" quando Il neuroscienziato Eric Kandel vinse il Nobel per la medicina nel 2000 per aver dimostrato che l'apprendimento può attivare geni in grado di modificare la struttura neurale. Kandel ricavò questa conclusione studiando il cervello di una lumaca di mare, l’Aplysia, che per attivare l’azione riflessa di protezione della sua branchia può contare su 24 neuroni sensitivi e 6 neuroni motori. Con questo semplice organo nervoso, l’Aplysia, adeguatamente istruita, è in grado di imparare che quando riceve uno stimolo su una certa parte del corpo deve proteggere la branchia ritraendola. Sfruttando la semplicità del suo organo nervoso, i neuroscienziati sono riusciti a capire che lo stimolo ripetuto può attivare uno specifico gene che porta alla crescita di nuove connessioni tra il neurone sensoriale e quello motorio. È la base biochimica dell’apprendimento.
Eric Kandel con una lumaca di mare Aplysia
neuroplasticità
Eric Kandel sostiene la lumaca di mare che nel 2000 gli è valsa il Premio Nobel per la medicina
Lo stesso meccanismo vale per gli esseri umani: se ricordiamo qualcosa di ciò che abbiamo letto fin qui è perchè il nostro cervello è adesso leggermente diverso da quando abbiamo iniziato a leggere. Questo meccanismo così evidente nella lumaca di mare, si ripete all’infinito anche nel cervello degli esseri umani fin dal primo momento in cui arrivano al mondo. L’utilizzo del cervello ne modifica costantemente l’architettura, e questa è anche la base delle differenze esistenti tra le persone. Dice Kandel (vedi bibliografia Di Diodoro):

Dal momento che tutti noi siamo cresciuti in ambienti diversi, siamo stati esposti a differenti combinazioni di stimoli, abbiamo imparato cose diverse, e tendiamo a esercitare le nostre capacità motorie e percettive in modi variabili, l’architettura del nostro cervello ne risulterà modificata in modo unico.

Le difficoltà di apprendimento hanno una componente genetica ma possono intensificarsi a causa di una stimolazione errata, mentre possono scomparire per mezzo di un ambiente scolastico e familiare ricco degli stimoli più indicati. Come scrive la filosofa Eleonora Guglielman (vedi bibliografia):

L'apprendimento dipende  completamente dall'esistenza  della neuroplasticità, la quale consente la ritenzione, rappresentazione ed elaborazione  di  nuove informazioni.
Come rinforzare l'apprendimento di abilità: la mielinogenesi
Un fattore determinante per migliorare la neuroplasticità, rinforzando l'apprendimento di specifiche abilità o la riabilitazione di funzioni perdute, è la ripetizione della pratica che favorisce la "mielinogenesi", coì descritta dal neurobiologo Daniel Siegel nel libro "Mappe per la mente (p.8-4):

E' importante sottolineare come ogni neurone abbia in media diecimila connessioni sinaptiche con altri neuroni. Poichè ci sono cento miliardi di neuroni, le connessioni sinaptiche ammontano a centinaia di trilioni. [...] Sappiamo che quando si acquisisce un'abilità dopo molte ore (secondo alcuni, almeno diecimila) di pratica, gli oligodendrociti sintetizzano "mielina", una guaina ricca di lipidi  che avvolge l'assone del neurone. In presenza di mielina, il passaggio del potenziale d'azione - ossia la condizione degli impulsi nervosi - lungo gli assoni avviene a una velocità cento volte maggiore. [...] Un circuito neuronale mielinizzato ha un funzionamento tremila volte più efficiente di uno non rivestito di mielina. Ecco perchè gli atleti olimpionici riescono a compiere imprese che noi possiamo solo limitarci ad ammirare: noi, infatti, non abbiamo dedicato tanto tempo e disciplina per sviluppare mielina intorno agli stessi circuiti neurali alla base delle loro abilità.
L'attenzione focalizzata alla base della neuroplasticità
Un fattore necessario per la neuroplasticità, è l' "attenzione focalizzata" così descritta dal neurobiologo Daniel Siegel nel libro "Mappe per la mente" (p.7-1):

L'attenzione può rientrare nella sfera della coscienza, ossia possiamo essere consapevoli dell'oggetto cui prestiamo attenzione. Ma l'attenzione può essere  anche "non cosciente": in tal caso, si verifica un incanalamento del flusso di energia senza che noi siamo consapevoli di questo flusso. I termini tecnici per queste due diverse condizioni sono "attenzione focalizzata"(consapevole) e non focalizzata (inconsapevole).

Oggi, in un'epoca dominata dall'informazione digitale e, tra poco dalle realtà virtuali, l'attenzione focalizzata, fortemente sollecitata dal sovraccarico informativo, viene descritta dagli psicologi Paolo Legrenzi e Carlo Umiltà, nel libro "Una cosa alla volta", così:

L'attenzione è il primo filtro, la prima barriera, tra noi e le realtà esterne artificiali.
L'attenzione umana fluttua
A causa del declino dell'attenzione ogni discorso o lezione devono essere interrotti per resettare il cervello e permettergli di ripartire (da un livello di attenzione inferiore a quello iniziale). Ad esempio in una lezione di 60 minuti sono necessarie almeno 3 interruzioni per resettare il cervello degli studenti.
Come funziona la neuroplasticità
Infografica del National Institute for the clinical application of behavioral medicine
Altan
Connessione tra neuroni
I neuroni sono composti da un corpo cellulare (il nucleo del neurone) a da parecchi dendriti che smistano i segnali elettrici da/verso i corpi cellulari degli altri neuroni ad una velocità media di 350 km/h. La materia bianca (costituita da assoni) connette la materia grigia (costituita da neuroni). I neuroni sono gli elementi di base del cervello e ogni cervello umano ne contiene oltre 100 miliardi. Il numero di connessioni tra neuroni (sinapsi) è di circa 130 mila miliardi (più del numero di stelle di 500 galassie delle dimensioni della Via Lattea).
Fattori che riducono la neuroplasticità (negli anziani)
Come scrive la filosofa Eleonora Guglielman (vedi bibliografia):

il declino fisico, chimico e funzionale del cervello  è  originato  da modificazioni  cerebrali  che  avviano un  processo  di plasticità negativa che comprende quattro componenti (un quinto, lo stress, è stato evidenziato da poco):

1. Disuso. Le funzioni cerebrali rispondono alla legge “use or lose it” (“se non lo usi, lo perdi”); spesso gli anziani si limitano a svolgere attività mentali familiari e ripetitive  che  non  richiedono  sforzi  di  applicazione o  acquisizione  di  nuove capacità.  Esercitare  attività  di  questo  tipo  non  è sufficiente  a  mantenere  il cervello nella sua piena funzionalità: se smettiamo di apprendere cose nuove siamo destinati a invecchiare cerebralmente. (Per  combattere il  disuso:  impegnare il cervello  in  nuovi  compiti  che costituiscono una sfida)

2. Processi “rumorosi”. Nel cervello degli anziani il deterioramento sensoriale provoca rumore”, ossia disturbo di fondo; se, ad esempio, l’udito è peggiorato, i segnali sonori inviati al cervello sono più difficili e confusi da interpretare. Ciò causa una memoria più povera e una capacità di ragionamento meno elastica. (Per aiutare il cervello a fare ordine tra i segnali confusi: svolgere attività che richiedono attenzione e concentrazione

3. Indebolimento  della  funzione  neuromodulatoria.  In tarda  età il  cervello produce un minor numero di neuromodulatori, delle sostanze
chimiche, come dopamina e acetilcolina, che rivestono un ruolo essenziale nell’apprendimento e nella memoria. (Per regolare la produzione di neuromodulatori: svolgere attività in grado di attivarne la produzione)

4. Apprendimento  negativo. Le persone che iniziano a sentirsi mentalmente meno agili di un tempo tendono ad attuare dei meccanismi di compensazione.
Se, ad esempio, il loro udito si è indebolito, spengono il televisore o imparano a leggere le parole sulle labbra [Merzenich, 2005] (Per eliminare i comportamenti adattivi compensativi: impegnarsi in attività che sono divenute complicate da eseguire, anziché evitarle.)

5. Stress. Una recente ricerca (vedi bibliografia: The stress hormone cortisol blocks perceptual learning in humans) ha evidenziato il ruolo negativo che il cortisolo provoca sulla plasticità neuronale della corteccia cerebrale e sui processi d'apprendimento.
Fattori che favoriscono la neuroplasticità (negli adulti)
Come scrive il neurobiologo Daniel Siegel nel libro "Mappe per la mente (p.8-7) vi sono almeno 8 fattori che, nella vita quotidiana, favoriscono la neuroplasticità:

  1. Esercizio aerobico: se non ci sono controindicazioni per la salute, fare attività fisica può favorire un continuo sviluppo cerebrale

  2. Dormire bene: un buon sonno per un numero sufficiente di ore, con molte fasi o stati REM (acronimo di rapid eye movement - ossia rapidi movimenti oculari) in cui si sogna, consolida ciò che è stato appreso durante il giorno

  3. Alimentazione sana: il "terreno" su cui si sviluppa la struttura del cervello necessita di acqua e di buon nutrimento, fra cui fonti sufficienti di Omega 3, che assicurino un funzionamento adeguato dell'organismo e consenteno al "seme" dell'attenzione focalizzata di crescere rigoglioso

  4. Relazioni: i legami con gli altri favoriscono il dinamismo e la plasticità cerebrale

  5. Novità: uscire dal solito tran tran e cercare nuovi stimoli, essere giocosi e spontanei: sono tutti elementi che aiutano a mantenere il cervello giovane e in continuo sviluppo

  6. Concentrazione: occuparsi con interesse di un compito alla volta, evitando quindi di fare troppe cose insieme e di lasciarsi distrarre, può di fatto stimolare il rilascio di sostanze chimiche a livello locale e sistemico che favoriscono la neuroplasticità

  7. Tempo dell'interiorità: quando si dirige la riflessione verso la propria interiorità, concentrandosi sulle sensazioni, le immagini, le emozioni e i pensieri, si stimola lo sviluppo di circuiti neurali integrativi e regolativi

  8. Umorismo: alcuni studi preliminari indicano che ridere promuove uno sviluppo sano del cervello. A quanto pare, quindi seriosità non fa rima con neuroplasticità!
Il Connettoma del cervello si espande ad ogni nuova esperienza di ogni essere umano
Pronta la nuova mappa del cervello umano: più precisa e definita delle versioni precedenti, raddoppia il numero delle regioni conosciute, portandole a 180 per ogni emisfero cerebrale. Pubblicata sulla rivista Nature, è stata realizzata incrociando i dati relativi a oltre 210 cervelli studiati dal progetto di ricerca Connettoma Umano: grazie ad un software speciale, può essere adattata a ciascun individuo e personalizzata, fornendo un prezioso strumento di indagine ai neurochirurghi e ai ricercatori che studiano malattie come l'autismo e l'epilessia.
Come incrementare la propria neuroplasticità
Se si vuole dare una spinta alla propria neuroplasticità, attuando un programma per il proprio sviluppo cognitivo si può fare un allenamento personalizzato, ad esempio con quello proposto da NeoCogita con la app ideata dal neuroscienziato Michael Merzenich Brain HQ.
La mente può cambiare la struttura del cervello
Plasticità cerebrale anche in età avanzata
In uno studio del 2012, lo psicologo Aron K. Barbey et al. (ved. bibliografia) ha scoperto che l'intelligenza umana è allocata in molte più aree del cervello di quelle tradizionalmente note. I ricercatori hanno sottoposto a scansione (Tomografia Assiale Computerizzata) il cervello di 182 veterani del Vietnam e condotto test intellettivi su di essi, riscontrando che le regioni del cervello coinvolte sono, oltre al lobo frontale tradizionalmente assegnato all'intelligenza, anche il lobo parietale sinistro e la materia bianca che li connette. Tale scoperta conferma che, nel corso della vita di una persona, l'attività cerebrale esercita continuamente una potatura dei neuroni non più utilizzati e un ricablaggio connettivo per mantenere o accrescere le funzionalità intellettive già presenti.
Cosa insegna un ictus sul cervello
Cosa può insegnare avere un ictus lo spiega la neuroscienziata Jill Bolte Taylor, che lo ha sperimentato personalmente, in questo video.
Ogni connettoma è la mappa fisica di una personalità
Conclusioni (provvisorie): l'apprendimento dipende esclusivamente dall'esistenza della neuroplasticità
Per molti secoli la scienza ufficiale ha sostenuto che i circuiti cerebrali fossero immutabili, cablati fin dalla nascita per produrre in ogni persona esiti non modificabili dall'apprendimento e, con l'invecchiamento, che ogni cervello andasse incontro al suo declino senza possibilità di ridurlo o bloccarlo. Queste convinzioni sono state spazzate via dalla scoperta della "neuroplasticità" quando Il neuroscienziato Eric Kandel vinse il Nobel per la medicina nel 2000 per aver dimostrato che l'apprendimento può attivare geni in grado di modificare la struttura neurale. L’utilizzo del cervello ne modifica costantemente l’architettura, e questa è anche la base delle differenze esistenti tra le persone. L'apprendimento dipende  esclusivamente dall'esistenza della neuroplasticità, la quale consente la ritenzione, rappresentazione ed elaborazione  di  nuove informazioni. Per fortuna il nostro cervello si modifica ad ogni nostra nuova esperienza (nel bene e nel male), ad esempio i problemi cognitivi ai quali vanno incontro molti bambini dipendono dalla carenza di stimoli adeguati nei primi mesi/anni di vita. Così come la variabilità di risultati (nel medesimo ciclo di studi) degli studenti, dipendono dalle diverse esperienze che essi hanno fatto (o non fatto) nel loro ambiente familiare o sociale.

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Cosa si può fare per diventare "pensatori critici"
E' stato ampiamente dimostrato negli ultimi 30-40 anni da parecchi psicologi tra i quali Amos Tversky, Daniel Kahneman, Gerd Gigerenzer e altri, che l'essere umano crede di essere razionale ma non lo è. Quando un individuo si trova a prendere decisioni in condizioni di incertezza il più delle volte usa un "pensiero intuitivo" facendo ricorso alle euristiche, cioè a scorciatoie mentali maturate nel corso dell'evoluzione. Nella maggior parte delle situazioni della vita quotidiana le decisioni euristiche si rivelano giuste ma in situazioni più complesse, apparse solo con la modernità, le euristiche portano a distorsioni del giudizio (bias) che danno luogo a decisioni errate.
Secondo Daniel Kahneman (pp.464-465 di Pensieri lenti e veloci - Mondadori) il nostro pensiero intuitivo non è facilmente educabile e ostacola il riconoscimento dei segnali ambientali che in certi casi renderebbero necessario il passaggio a un pensiero razionale e critico. Un osservatore esterno è sempre meno coinvolto emotivamente di colui che prende decisioni e compie azioni. Occorre quindi impegnarsi a costruire una "società critica", nella quale ci siano "osservatori critici" che sappiano avvertirci dei pericoli insiti in certe situazioni decisionali. Questo è un compito primario delle Istituzioni che devono investire in programmi di formazione al "pensiero critico" degli educatori scolastici. A livello individuale, ecco alcune attività perseguibili:

  1. Atteggiamento critico: sforzarsi di assumere un atteggiamento critico contrastando la tendenza umana innata di saltare subito alle conclusioni e prendere decisioni impulsive. Per approfondire andare alla pagina: Atteggiamento critico 
  2. Lettura: diversi studi confermano che l'attività di lettura migliora l'attività del cervello contrastando i deficit cognitivi e l'invecchiamento cerebrale. Per approfondire andare alla pagina: Lettura e Cervello. Inoltre, il  miglioramento cerebrale viene potenziato dalla lettura critica dei testi (non narrativi). 
  3. Apprendimento linguistico: recenti studi hanno confermato che imparare lingue diverse dalla propria (anche in età avanzata) migliora il rendimento cerebrale. Per approfondire andare alla pagina: Bilinguismo e incremento cognitivo

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Pagina aggiornata il 17 febbraio 2019

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