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Neuroscienze: quali sono le ultime scoperte sul funzionamento del cervello umano?

Le neuroscienze stanno compiendo progressi straordinari nella comprensione del funzionamento del cervello umano. Ecco le ultime scoperte.

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PUBBLICATO IL: 30 Ottobre 2023

Innovazione

Le neuroscienze, una disciplina affascinante che esplora i misteri del cervello umano, hanno compiuto passi da gigante negli ultimi anni. Le ultime ricerche nel campo delle neuroscienze hanno chiarito come funziona il cervello umano e quali implicazioni queste scoperte hanno per il futuro della medicina e della tecnologia.

La complessità del cervello umano

La scoperta della neuroplasticità ha aperto nuovi orizzonti nel campo delle neuroscienze, dimostrando che il cervello umano è molto più flessibile e adattabile di quanto si pensasse in passato. Tradizionalmente, si credeva che una volta formate, le connessioni neurali nel cervello fossero fisse e immutabili. Tuttavia, le ricerche recenti hanno dimostrato che il cervello è in grado di modificare la sua struttura e le sue funzioni in risposta all’esperienza e all’apprendimento. La neuroplasticità si riferisce alla capacità del cervello di cambiare la sua organizzazione, sia a livello strutturale che funzionale, in risposta a esperienze e stimoli provenienti dall’ambiente circostante. Questo fenomeno si verifica attraverso meccanismi complessi che coinvolgono la formazione e la modifica delle sinapsi, le connessioni tra i neuroni.

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Le sinapsi possono essere potenziate o depotenziate in risposta all’attività neurale, consentendo al cervello di adattarsi alle nuove informazioni e alle nuove esperienze. Questa capacità di adattamento del cervello ha rivoluzionato il modo in cui affrontiamo disturbi neurologici e lesioni cerebrali. Nei pazienti che hanno subito un ictus o un trauma cerebrale, ad esempio, la neuroplasticità offre speranza. Attraverso terapie mirate e intense, è possibile stimolare la riorganizzazione del tessuto cerebrale danneggiato. Gli esercizi mirati e la terapia occupazionale possono aiutare a ristabilire le connessioni neurali e migliorare la funzione motoria e cognitiva. Nel contesto dell’apprendimento, la neuroplasticità sottolinea l’importanza dell’esperienza nella formazione del cervello. Gli studi hanno dimostrato che l’ambiente stimolante e le attività cognitive complesse possono favorire la formazione di nuove sinapsi e la crescita neurale.

Neuroscienze ed emozioni

L’amigdala è coinvolta nella valutazione delle situazioni emotive e nella produzione di risposte appropriate. Quando percepisce un segnale di minaccia, ad esempio, attiva una serie di reazioni nel corpo, noto come la risposta di “combatti o fuggi”. Questa risposta è fondamentale per la nostra sopravvivenza, ma può anche essere responsabile di ansia e paura eccessive quando è iperattiva o ipersensibile. Studi recenti hanno evidenziato che anomalie nell’amigdala possono essere correlate a disturbi psicologici come l’ansia, la depressione e il disturbo da stress post-traumatico. Nei pazienti con questi disturbi, l’amigdala può essere iperattiva, reagendo in modo eccessivo a segnali emotivi, o ipoattiva, mostrando una risposta ridotta agli stimoli. Questi disfunzionamenti contribuiscono alle manifestazioni dei disturbi emotivi e possono influenzare il comportamento quotidiano e la qualità della vita.

La comprensione del ruolo dell’amigdala nei disturbi emotivi sta aprendo nuove prospettive nel campo della terapia e della psichiatria. Terapie cognitive comportamentali (CBT) e terapie basate sulla consapevolezza stanno esplorando modi per regolare l’attività dell’amigdala attraverso l’addestramento mentale. Questi approcci terapeutici mirati insegnano ai pazienti a riconoscere e a gestire le loro reazioni emotive, riducendo così l’ipersensibilità o l’ipersensibilità dell’amigdala. In aggiunta alle terapie comportamentali, gli scienziati stanno sviluppando farmaci mirati che agiscono specificamente sull’amigdala. Questi farmaci, noti come modulatori dell’amigdala, mirano a stabilizzare l’attività di questa regione cerebrale, contribuendo a ridurre i sintomi nei pazienti con disturbi emotivi.

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Il rapporto tra neuroscienze e tecnologia

L’interfaccia cervello-computer (BCI) rappresenta una delle frontiere più affascinanti e promettenti nel campo delle neuroscienze e della tecnologia. Questa tecnologia innovativa mira a creare una connessione diretta tra il cervello umano e i dispositivi elettronici. L’obiettivo principale delle BCI è consentire alle persone di comunicare e interagire con il mondo esterno utilizzando il potere del pensiero. Questo è particolarmente significativo per le persone con disabilità motorie severe, poiché offre loro la possibilità di controllare protesi, sedie a rotelle e computer attraverso segnali cerebrali. Invece di dipendere da movimenti fisici, le persone possono utilizzare il loro cervello per guidare dispositivi elettronici, ripristinando così un grado significativo di autonomia e indipendenza.

Le BCI hanno il potenziale per trasformare il panorama dell’assistenza medica. Ad esempio, le persone con lesioni spinali che hanno perso la capacità di muovere le estremità possono utilizzare BCI per controllare protesi robotiche avanzate. Inoltre, i pazienti affetti da malattie neurodegenerative come la SLA (sclerosi laterale amiotrofica) possono utilizzare BCI per comunicare, scrivere e persino dipingere, migliorando notevolmente la loro qualità di vita. Nonostante i progressi, ci sono ancora sfide significative da affrontare nel campo delle BCI. La miniaturizzazione dei dispositivi, l’accuratezza nella lettura dei segnali cerebrali e la comprensione completa del linguaggio cerebrale rimangono obiettivi fondamentali per i ricercatori. Tuttavia, il continuo sviluppo della tecnologia e la collaborazione interdisciplinare tra neuroscienziati, ingegneri e informatici stanno accelerando gli avanzamenti in questo settore.

AUTORE

Maria Chiara Cavuoto

Studentessa magistrale di Ingegneria Energetica all'Università di Bologna, interessata ai settori dell'efficienza energetica e delle fonti rinnovabili. Appassionata di tematiche ambientali e attenta alle nuove scoperte scientifiche, mi piace capire a fondo ciò che mi circonda, per migliorarlo ma senza dimenticare di rispettarlo. Autrice per #EnergyCuE da novembre 2020

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