Cambiare cervello si può

Quando finirete di leggere questo articolo sarete persone diverse. Perché, nel frattempo, ci sarà stato qualche cambiamento nelle connessioni tra i vostri neuroni. Capita anche con tutti gli altri articoli, ovvio, e con ogni esperienza quotidiana: il nostro cervello non basta a sé stesso, è fatto per completarsi, di continuo, con il mondo. È questa la lezione fondamentale di uno dei neuroscienziati più popolari, David Eagleman, docente alla Stanford University, divulgatore televisivo e fondatore di diverse startup neuroscientifiche nella Silicon Valley. La più recente, Neosensory, produce strumenti che aiutano chi è sordo o cieco a percepire ciò che accade intorno, così da potersi muovere in sicurezza. Eagleman dedica alla duttilità dei neuroni e al potenziamento dei sensi, anche per i normodotati, il saggio L'intelligenza dinamica. L'evoluzione continua dei circuiti del nostro cervello (Corbaccio).

Dunque è  la plasticità l'aspetto più straordinario del nostro cervello?
"Sì, anche se questo termine, usato dai miei colleghi neuroscienziati, è riduttivo, perché fa pensare a qualcosa che, come la plastica quando è fusa, possa prendere qualsiasi forma e poi rimanere così. In realtà il cervello cambia ad ogni esperienza che facciamo. Quando si completò la prima mappatura del genoma umano e si scoprì che abbiamo in tutto solo circa 20 mila geni, i biologi rimasero sorpresi: come poteva un cervello così complesso come il nostro, che ha 86 miliardi di neuroni, ognuno dei quali connesso ad altri 10 mila, originarsi a partire da così pochi geni? La strategia che l'evoluzione ci ha dato è stata quella di fornirci, alla nascita, di un "oggetto" incompleto che si perfeziona con l'esperienza. È per questo che a un neonato di zebra bastano 45 minuti per imparare a muoversi come un adulto, mentre ai nostri neonati - che hanno un cervello molto più plastico - serve molto di più".

Siete pronti al cervello artificiale?

di Luca Fraioli 25 Aprile 2017

Quali sono i vantaggi più eclatanti?
"Se strappo la metà dei circuiti del mio cellulare, non funzionerà più. Il cervello, invece, può continuare a funzionare. Lo mostrano casi come quello del piccolo Matthew, colpito da una malattia infiammatoria nota come encefalite di Rasmussen, che ha richiesto l'asportazione chirurgica di un emisfero cerebrale. Subito dopo l'operazione, Matthew non riusciva a camminare e non sapeva più parlare. Ma dopo mesi di sedute con fisioterapista e logopedista, riprese le sue facoltà. Oggi Matthew è un adulto, ha qualche difficoltà a usare la mano destra e zoppica leggermente, ma ha memoria e capacità cognitive del tutto normali, e nessuno potrebbe sospettare, parlando con lui, che gli manca metà cervello. Questo perché l'altra metà si è riconfigurata per svolgere le funzioni mancanti. E se osserviamo il cervello di chi ha perso la vista, soprattutto se in età giovanile, vediamo che la sua corteccia visiva ora è usata per l'udito e per il tatto. I neuroni insomma si riorganizzano, e lo fanno anche molto rapidamente".

Quanto?
"In uno studio di ricercatori di Harvard si è visto che se si benda una persona, già dopo 60 minuti, nella corteccia visiva si vede attività in risposta a stimoli uditivi. Il cervello non può permettersi di lasciare risorse inutilizzate e sta già riadattando quell'area per rispondere ai suoni. Questa rapidità nel riutilizzo, per me, è anche la chiave del mistero dei sogni. In breve: sogniamo per non peggiorare o perdere la vista. Per quasi tutto il tempo della nostra evoluzione abbiamo vissuto con dodici ore di luce e dodici di buio. Di notte non arrivano input alla corteccia visiva, e quindi gli altri sensi potrebbero sottrarle neuroni. Come scongiurarlo? Mantenendola attiva anche al buio, ed ecco la funzione dei sogni. Ho confrontato il sonno di 25 specie di primati, e ho trovato che più il cervello è plastico, e quindi più si rischia che la corteccia visiva inattiva venga sequestrata dagli altri sensi, più si hanno minuti di sonno Rem, ovvero la fase del sonno che impegna maggiormente quell'area del cervello".

Come possiamo mettere a frutto questa duttilità dei neuroni?
"Di fatto, se teniamo impegnato il cervello, abbiamo la possibilità di mantenere le nostre capacità cognitive anche in tarda età. Straordinario, a questo riguardo, quanto è emerso dal Nun study, un'indagine iniziata nel 1986 e durata tre decenni su centinaia di suore che hanno vissuto in convento. Le suore sono state esaminate con test cognitivi a intervalli regolari e hanno accettato di donare il loro cervello, dopo la morte, alla scienza. Nei cervelli di molte suore che nei test non davano alcun segno di deterioramento cognitivo si sono trovati i danni dell'Alzheimer. In convento le suore dovevano usare di continuo il loro ingegno, per le loro responsabilità, per la vita di gruppo, per i compiti da svolgere, e così via. Non avevano tempo né modo di lasciarsi appassire nell'inattività. E i loro cervelli si sono riconfigurati, plasticamente, per supplire ai neuroni uccisi dall'Alzheimer. Rimanendo funzionali fino all'ultimo".

E senza andare a vivere in convento, cosa possiamo fare?
"Bisogna far sì che il cervello sia stimolato da nuove attività. Senza farle diventare routine: ad esempio il Sudoku va bene, ma solo fino a quando si diventa bravi. A quel punto meglio trovare un nuovo passatempo, perché il cervello si impegna di più quando siamo dilettanti. Poi possiamo viaggiare, certo, ma anche variare le piccole abitudini: magari usare lo spazzolino con la mano sinistra, o cambiare periodicamente la disposizione dei mobili in casa. Spiazzarci di continuo per rimanere intelligenti".

Quindi la plasticità ci mantiene intellettualmente prestanti. Ma offre anche altri vantaggi?
"Dalla capacità dei neuroni della corteccia di gestire qualsiasi tipo di dato in ingresso deriva una possibilità entusiasmante: quella del potenziamento dei nostri sensi. Quando aggiungiamo al computer un microfono o una webcam, queste periferiche vengono riconosciute automaticamente e il computer sa come interpretare i dati audio o video che arriveranno. Anche il nostro cervello è così: se riusciamo a inviargli dati di tipo nuovo, sa organizzarsi per estrarne ciò che serve per arricchire il suo modello del mondo...".

Il geniale segreto del cervello

Giulia Villoresi, di GIULIA VILLORESI 17 Gennaio 2018

Può farci un esempio?
"Possiamo aiutare i ciechi e i sordi a muoversi con sicurezza trasformando le informazioni visive e sonore in vibrazioni. Con la mia startup NeoSensory ho realizzato un corpetto che raccoglie con dei microfoni i suoni nell'ambiente e li traduce, grazie a 32 motori, in vibrazioni trasmesse alla pelle: dietro allenamento si impara a interpretarle, come un alfabeto Braille. Nella serie tv fantascientifica Westworld, di cui sono stato consulente scientifico, questi corpetti erano usati dai soldati per sostituire la vista e "sentire" al buio la presenza di nemici.

Fantascienza, appunto.
"Per niente: in una sede di Google dove tutte le stanze sono scansionate da sensori che colgono ogni movimento delle persone, abbiamo collegato il corpetto ai dati generati: e abbiamo visto che chi indossa il corpetto può sapere, grazie alle vibrazioni, quante persone ha intorno, a che distanza, e come si stanno muovendo pur tenendo gli occhi chiusi. Sempre grazie alle vibrazioni, contando sul fatto che il cervello dopo un po' impara a "tradurle" in informazioni che riesce a usare, con il corpetto in futuro potremmo inviargli anche flussi di informazioni prese da Internet, come i dati delle celle meteorologiche più vicine. Così potremo sviluppare una sorta di sesto senso che ci fa prevedere la pioggia".

Sul Venerdì del 24 settembre