I periodi critici sono quelli in cui maggiore è la plasticità neuronale. Immagine ripresa da "The Power of the Infant Brain", Takao K. Hensch, Scientific American 314. (http://www.nature.com/scientificamerican/journal/v314/n2/box/scientificamerican0216-64_BX1.html)

L'uomo può imparare cose nuove per tutta la vita grazie alla plasticità cerebrale, cioè quell'insieme di cambiamenti biochimici in uno o più neuroni che ci permette di acquisire nuove abilità. Il cervello del neonato, tuttavia, vive una crescita di sinapsi senza confronto rispetto al cervello adulto. Successivamente, durante i periodi critici, molte di queste sinapsi vengono eliminate in modo che rimangano solo le connessioni utili per svolgere una determinata funzione. Pensiamo al cervello del bambino appena nato, riceve segnali luminosi in grande quantità, ma non sa ancora elaborare correttamente le immagini. Così acquisisce caoticamente il maggior numero di informazioni possibili, ma solo i segnali che arriveranno simultaneamente alla retina non verranno "potati", cioè eliminati (fenomeno del pruning). I segnali deboli non vengono conservati, per così dire. Gli studiosi hanno identificato un neurotrasmettitore, il GABA (acido gamma-amminobutirrico), che ha un ruolo fondamentale nel determinare l'inizio e la fine di un periodo critico. Alcuni neuroni che producono GABA, dal nome lungo e difficile, cellule a canestro grande parvalbumino-positive, sono capaci di regolare l'eccitazione caotica dei primi mesi di vita del cervello. Infatti, estendono i loro assoni intorno al corpo cellulare dei neuroni eccitati, formando una specie di canestro, la cui funzione è quella di far in modo che i neuroni emettano segnali chiari e netti, non caotici. Imparando a gestire questi neuroni produttori di GABA gli scienziati potrebbero, allora, essere in grado di regolare l'inizio e la fine dei periodi critici per prevenire, per esempio, disturbi come l'autismo e la schizofrenia.
Gli esperimenti sui roditori sono promettenti. Con l'età uno degli ostacoli al verificarsi di nuovi periodi critici è la rete perineuronale che si forma intorno ai neuroni parvalbuminici inibendone l'attività. Questa rete è formata da proteine e zuccheri. Un gruppo di ricerca ha iniettato enzimi che digeriscono queste molecole della rete nel cervello di un ratto adulto facendogli recuperare la visione, perduta da cucciolo.

Sono già in corso alcune sperimentazioni sull'uomo. Per esempio, alcuni farmaci usati per la cura dell'epilessia sono capaci di riattivare in un certo qual modo l'apprendimento infantile. Alcuni uomini coinvolti in una sperimentazione sugli effetti di questi farmaci sono stati sottoposti ad attività volte a stimolare lo sviluppo dell'orecchio assoluto, un'abilità che normalmente si acquisisce nei primi sei anni di vita. Gli individui trattati sono stati capaci di distinguere meglio le note musicali rispetto agli individui appartenenti al gruppo di controllo che assumevano un placebo. Perché la plasticità è limitata nell'uomo adulto? Gli scienziati ipotizzano che si tratta di una forma di protezione delle cellule neuronali. Infatti, durante i periodi critici l'attività neuronale è così intensa da generare molti radicali liberi, che danneggiano le membrane cellulari. La selezione naturale ha dunque fatto in modo che tali periodi fossero limitati nella vita di un uomo, perché altrimenti i danni neurologici sarebbero stati troppo frequenti. Iniettare enzimi nel cervello adulto perché venga riattivato un periodo critico per stimolare l'apprendimento sembra piuttosto rischioso e non solo per i radicali liberi. Questo processo potrebbe portare a sconvolgimenti tali da perturbare la stessa personalità di un individuo. Al momento, quindi, gli scienziati sono molto cauti e si concentrano piuttosto nell'utilizzo delle conoscenze sui periodi critici per la prevenzione dei disturbi neurologici. A voi ragazzi non resta che studiare e studiare, approfittando della grande plasticità cerebrale tipica della vostra giovane età!

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)