Dal primo vagito fino all’ultimo respiro, ogni essere umano attraversa un viaggio senza biglietto di ritorno: quello della vita. Un percorso che dura decenni e in cui nulla resta uguale: cambiano i desideri, le relazioni, le priorità. E, insieme a tutto questo, cambia anche il cervello.
Ma non in modo continuo e graduale, come si potrebbe pensare. Secondo un gruppo di neuroscienziate e di neuroscienziati dell’Università di Cambridge, il nostro cervello attraversa cinque grandi momenti di trasformazione che ci accompagnano da una fase della vita alla successiva.
Se la nostra esistenza fosse un libro, potremmo allora dividerla in cinque capitoli: infanzia, adolescenza, età adulta, inizio dell’invecchiamento e tardo invecchiamento. Ma i confini tra queste “epoche” non coincidono con quelli del linguaggio comune. Per esempio, l’adolescenza – dal punto di vista del cervello – non finirebbe con la maggiore età, ma si estenderebbe fino ai 32 anni.
I dettagli di queste cinque epoche emergono da uno studio pubblicato su Nature Communications, che ha analizzato come le connessioni del cervello umano si riorganizzano dall’infanzia alla vecchiaia.
L’acqua per mappare le connessioni cerebrali
Per arrivare a questa mappa delle “epoche” cerebrali, i ricercatori del MRC Cognition and Brain Sciences Unit dell’Università di Cambridge hanno analizzato le scansioni di risonanza magnetica di diffusione di 3.802 persone, dalla nascita fino ai 90 anni. Questa tecnica non fotografa semplicemente l’anatomia del cervello, ma segue il movimento dell’acqua all’interno dei tessuti.
Poiché l’acqua tende a diffondersi lungo le fibre nervose, il suo percorso rivela come le diverse regioni cerebrali sono collegate tra loro. In questo modo è possibile ricostruire la rete di connessioni del cervello e osservare come questa si riorganizza nel corso della vita.
Nello studio pubblicato su Nature Communications, queste reti emergono come una vera e propria infrastruttura in evoluzione, con cinque momenti chiave di riorganizzazione. Un ciclo che può essere immaginato come la vita di una grande città: dalla posa delle fondamenta e dalla costruzione di strade e collegamenti, fino ai primi segni di usura e frammentazione.
Dalla nascita ai 9 anni: un grande cantiere aperto
All’inizio il cervello assomiglia a un cantiere in piena attività: nuove strade spuntano ovunque e in ogni direzione, spesso senza un disegno preciso.
Le “strade” sono le sinapsi, punti di contatto attraverso cui i neuroni si scambiano segnali elettrici e chimici: nei primi anni di vita, il cervello arriva a produrne fino a 100 trilioni (1 seguito da 14 zeri).
Ben più di quelle presenti in età adulta, che sono solo 40-50 milioni. Con il tempo, infatti, le strade meno battute vengono chiuse, mentre quelle più trafficate si consolidano: è il processo di pruning sinaptico, letteralmente “potatura”. Imparare una lingua, riconoscere volti, coordinare i movimenti o associare una parola a un oggetto significa rendere alcune sinapsi sempre più stabili, mentre altre, meno utilizzate, scompaiono.
In questa fase crescono rapidamente sia la materia grigia, che contiene i corpi dei neuroni, sia la materia bianca, formata dagli assoni che collegano regioni diverse del cervello. Lo spessore corticale raggiunge il suo massimo, preparando il terreno per funzioni cognitive sempre più complesse.
Adolescenza (fino ai 32 anni): la costruzione delle grandi arterie
Durante l’adolescenza il cantiere lascia spazio alle infrastrutture principali. La nostra metaforica città cresce e si organizza: compaiono le grandi strade, le tangenziali, le ferrovie che collegano distretti lontani. Le reti di comunicazione diventano più efficienti: aumentano i collegamenti e diventano anche più diretti.
Dal punto di vista biologico, questo corrisponde a una crescita e a una profonda riorganizzazione della materia bianca, che rende la comunicazione tra aree cerebrali più rapida ed efficiente. Il numero complessivo di connessioni diminuisce rispetto all’infanzia, ma quelle che restano diventano più ordinate e funzionali. Le scansioni di risonanza magnetica di diffusione mostrano infatti un movimento dell’acqua più “direzionale”, segno che le informazioni tendono a viaggiare lungo percorsi sempre più diretti.
È una fase in cui il cervello eccelle nell’apprendimento e nell’adattamento, ma non sempre nel controllo. Le aree coinvolte nella pianificazione e nell’autoregolazione maturano più lentamente rispetto a quelle legate alle emozioni e alla ricompensa. Questo squilibrio aiuta a spiegare alcune caratteristiche tipiche dell’adolescenza, come la maggiore propensione al rischio o la ricerca di novità, ma anche l’elevata capacità di assorbire nuove informazioni e competenze.
Età adulta: una città che funziona
Intorno ai 32 anni, la rete è completa: le infrastrutture sono stabili, i collegamenti affidabili, ogni distretto ha una funzione precisa.
Il cervello entra così in una fase di relativa stabilità strutturale, che può durare oltre trent’anni. Le grandi connessioni sono ormai consolidate e non si osservano cambiamenti drastici nell’organizzazione generale delle reti.
In questa epoca aumenta la specializzazione funzionale: le diverse aree cerebrali lavorano in modo più autonomo. L’organizzazione efficiente favorisce il ragionamento, la pianificazione a lungo termine e l’integrazione di informazioni provenienti da fonti diverse. Il cervello adulto è meno plastico ma più affidabile: tende a usare strategie già collaudate, privilegiando l’esperienza accumulata rispetto all’esplorazione continua di nuove soluzioni.
Inizio dell’invecchiamento (intorno ai 66 anni): le prime crepe
Con l’avanzare dell’età, le infrastrutture iniziano a mostrare segni di usura. Nella nostra città immaginaria le strade restano percorribili, ma l’asfalto si rovina, con buche e rallentamenti lungo il percorso.
Intorno ai 66 anni, le ricercatrici e i ricercatori osservano una riorganizzazione graduale delle reti cerebrali, legata soprattutto alla degenerazione della materia bianca. Le connessioni a lunga distanza diventano meno efficienti e la comunicazione tra regioni cerebrali richiede più tempo.
Questi cambiamenti non implicano necessariamente un declino cognitivo immediato, ma rendono il sistema più vulnerabile a fattori esterni, come patologie cardiovascolari o infiammatorie.
Tardo invecchiamento (dopo gli 83 anni): una rete frammentata
Nell’ultima epoca, alcune strade sono ormai dissestate o si interrompono del tutto. I collegamenti principali si indeboliscono, il traffico rallenta e la città cessa di funzionare come un sistema integrato.
Dopo gli 83 anni, le scansioni mostrano una riduzione della connettività globale: il cervello diventa meno integrato e più dipendente da singole regioni o circuiti locali. Funzioni come la memoria, l’attenzione o l’orientamento possono diventare più deboli, soprattutto quando richiedono la cooperazione di molte aree diverse. Le informazioni faticano a circolare lungo l’intera rete.
Verso una comprensione più profonda del cervello
Lo studio suggerisce che il cervello umano non segue una traiettoria di crescita e declino continua, ma attraversa poche, grandi riorganizzazioni strutturali nel corso della vita. Individuare questi momenti di svolta aiuta a capire quando il cervello è più plastico, più efficiente o più vulnerabile, e perché alcune difficoltà cognitive o neurologiche tendano a emergere proprio in età specifiche.
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