La capacità del cervello umano di unire informazioni che si sviluppano a velocità diverse sostiene il pensiero e il comportamento individuali. È quanto emerge da uno studio condotto dalla Rutgers University e pubblicato su Nature Communications, che ha mappato la connettività cerebrale di 960 individui. Questa scoperta rivela che le differenze nel “cablaggio” della materia bianca cerebrale consentono a ogni persona di elaborare e adattare il proprio pensiero in modo efficiente, aprendo nuove strade per comprendere la cognizione umana da una prospettiva biologica, secondo quanto riportato da Neuroscience News. Le aree del cervello sono specializzate nell’elaborazione dei segnali in finestre temporali specifiche: alcune agiscono su stimoli sensoriali immediati, mentre altre integrano le informazioni in periodi più estesi. Secondo il lavoro di Rutgers, la materia bianca, formata da fasci di fibre nervose, collega questi territori e consente l’integrazione di segnali rapidi e lenti. Linden Parkes, professore di psichiatria alla Rutgers e autore principale dello studio, ha spiegato: “Per influenzare il nostro ambiente attraverso l’azione, il nostro cervello deve combinare informazioni elaborate su diverse scale temporali”.
Le ragioni alla base del pensiero umano
Lo studio condotto dall’Università Rutgers ha approfondito le basi biologiche di queste differenze e ha rilevato che le diverse configurazioni di integrazione temporale corrispondono a marcatori genetici e molecolari specifici delle regioni cerebrali, nonché alla distribuzione di alcuni tipi di interneuroni.
Questa relazione rafforza la validità dei risultati, poiché stabilisce un chiaro legame tra l’anatomia e i meccanismi cellulari del cervello. Inoltre, gli autori di Nature Communications sottolineano che i modelli osservati negli esseri umani sono stati replicati in esperimenti condotti sui topi.
Questa replicazione tra le specie sostiene l’ipotesi che i meccanismi per integrare i segnali neuronali di diverse scale temporali siano fondamentali e profondamente conservati nel corso dell’evoluzione.
Un gruppo del team di Rutgers sta applicando queste scoperte allo studio di disturbi neuropsichiatrici come la schizofrenia, il disturbo bipolare e la depressione, come riportato su Neuroscience News. I ricercatori ritengono che le alterazioni nella connettività e nell’organizzazione temporale possano ostacolare il flusso di informazioni necessario per la transizione tra gli stati cerebrali, influenzando direttamente i sintomi e l’evoluzione dei disturbi.
Comprendere il modo in cui interagiscono le scale temporali e l’organizzazione del cablaggio cerebrale potrebbe aprire la strada a nuove strategie cliniche. Tra queste, lo sviluppo di terapie di stimolazione cerebrale o interventi cognitivo-comportamentali adattati alla struttura individuale di ogni persona.
Secondo Nature Communications, una delle prossime linee di lavoro consisterà nello studiare come evolvono le differenze di connettività e le scale temporali durante lo sviluppo umano, nonché la loro relazione con l’esperienza individuale e i cambiamenti che si verificano in diversi disturbi clinici. L’integrazione di modelli matematici, analisi genetiche e tecnologie avanzate di neuroimaging consentirà di descrivere con maggiore precisione la stabilità e la flessibilità di questi meccanismi cerebrali.
Man mano che i metodi di mappatura e modellizzazione della connettività cerebrale vengono perfezionati, si intravede la possibilità di personalizzare i trattamenti neurologici o psichiatrici in base al profilo di connettività temporale di ciascun individuo.
Queste scoperte potrebbero anticipare una nuova era nella cura della salute cerebrale, poiché il potenziale di plasmare il pensiero dipende dall’efficienza con cui il cervello coordina e sincronizza la comunicazione tra regioni specializzate su scale temporali diverse. Le persone il cui cervello raggiunge un’integrazione ottimale hanno una maggiore capacità di dispiegare tutto il loro potenziale cognitivo.
