Cos’è la Neuroplasticità?

In ambito medico e neuroscientifico, la neuroplasticità (o plasticità cerebrale) è definita come la capacità intrinseca e continua del sistema nervoso centrale di modificare la propria struttura, le proprie funzioni e le proprie connessioni in risposta all’esperienza, all’apprendimento, agli stimoli ambientali o a lesioni patologiche (come un ictus o un trauma).

La neuroplasticità è una componente fondamentale della riabilitazione, poiché permette al fisioterapista di far sviluppare al paziente, in seguito a un danno neurologico, nuove capacità, riuscendo a sopperire o a bypassare quelle perse.

L’apprendimento post-lesione rappresenta la modalità migliore per rimodellare il cervello danneggiato; esistono infatti prove del fatto che il cervello rimodelli continuamente i propri circuiti neurali per codificare nuove esperienze e consentire cambiamenti comportamentali.

Anche in assenza di precise indicazioni riabilitative, il cervello si riorganizza autonomamente attraverso l’apprendimento di strategie comportamentali compensatorie, utili a svolgere le attività della vita quotidiana nonostante la perdita di funzionalità. Questi comportamenti possono essere adattivi, contribuendo al risultato finale, oppure disadattivi, interferendo con i miglioramenti funzionali che potrebbero essere ottenuti attraverso la fisioterapia.

Cosa significa?

La riabilitazione dopo un danno cerebrale è fondamentale per evitare l’insorgenza di compensi (ovvero l’adozione di strategie motorie, funzionali o cognitive alternative per eseguire un compito, sopperendo a un deficit senza un vero ripristino della funzione originale) e per favorire un corretto recupero.

Ma quali sono i principi cardine per effettuare una buona riabilitazione?

1. Usalo o lo perdi (Use it or lose it)

I circuiti neurali che non vengono attivamente coinvolti nell’esecuzione di compiti per un lungo periodo di tempo iniziano a degradarsi.

• Il meccanismo.
  La deprivazione sensoriale o motoria porta a una diminuzione del numero di neuroni e sinapsi dedicati a quella funzione, e spesso le aree corticali non utilizzate vengono “conquistate” da altre funzioni sensoriali.
• Implicazione riabilitativa.
  Il mancato utilizzo di una specifica funzione cerebrale dopo un danno (ad esempio, smettere di deglutire attivamente nutrendosi solo tramite sondino) può portare a un ulteriore declino di quella stessa funzione. L’utilizzo, al contrario, protegge le reti neurali dalla degradazione.

2. Usalo e miglioralo (use it and improve it)

L’addestramento che stimola una specifica funzione cerebrale porta a un potenziamento di quella stessa funzione.

• Il meccanismo.
  L’acquisizione di nuove abilità motorie o sensoriali causa un aumento delle rappresentazioni corticali (es. espansione dell’area motoria dedicata alle dita) e un aumento della formazione di sinapsi (sinaptogenesi).
• Implicazione riabilitativa.
  L’esperienza comportamentale mirata, come la riabilitazione intensiva, ottimizza la plasticità riparativa e migliora la funzione delle aree cerebrali superstiti.

3. Specificità (Specificity)

La natura dell’esperienza di addestramento determina la natura della plasticità.

• Il meccanismo.
  Non basta il semplice “uso” o la mera ripetizione di movimenti già noti per indurre cambiamenti neurali significativi; è necessaria l’acquisizione di una nuova abilità. I cambiamenti cerebrali indotti dall’apprendimento sono localizzati specificamente nelle sottoregioni corticali coinvolte nell’abilità addestrata.
• Implicazione riabilitativa.
  L’addestramento in una modalità specifica modificherà solo il sottoinsieme di circuiti neurali direttamente coinvolti. Ad esempio, allenarsi nella deglutizione non generalizza automaticamente i miglioramenti alla produzione vocale.

4. La ripetizione è importante (Repetition Matters)

La semplice induzione della plasticità (aver imparato il compito) non è sufficiente: l’induzione di cambiamenti neurali duraturi richiede una quantità sufficiente di ripetizioni.

• Il meccanismo.
  Negli animali, aumenti significativi nel numero di sinapsi e nella riorganizzazione delle mappe corticali non si verificano finché l’abilità acquisita non viene ripetuta per diversi giorni.
• Implicazione riabilitativa.
  La ripetizione serve a “fissare” l’abilità nei circuiti neurali, rendendola resistente al decadimento anche in assenza di ulteriore allenamento. La riabilitazione deve far superare al paziente una certa soglia di pratica.

5. L’intensità è importante (Intensity Matters)

Oltre alla ripetizione, anche l’intensità della stimolazione o dell’addestramento influisce sull’induzione della plasticità.

• Il meccanismo.
  Esperimenti dimostrano che servono sessioni intense per aumentare il numero di sinapsi.
• Avvertenza riabilitativa (L’uso eccessivo precoce).
  Esiste un potenziale effetto collaterale: forzare l’uso estremo di un arto compromesso subito dopo un danno cerebrale severo (nei primissimi giorni) può peggiorare il danno tissutale a causa dell’esacerbazione dell’eccitotossicità in tessuti già vulnerabili. L’intensità va modulata in base alla fase del recupero.

6. Il tempo conta / Il tempismo è importante (Time Matters)

La plasticità non è un evento singolo, ma un processo dinamico (geni -> sinapsi -> riorganizzazione delle mappe). Il momento in cui si interviene è cruciale.

• Il meccanismo.
  Il cervello, subito dopo una lesione, subisce una cascata di reazioni (pulizia dei detriti, rimodellamento). Esistono “finestre temporali” di maggiore sensibilità.
• Implicazione riabilitativa.
  Interventi riabilitativi avviati precocemente si dimostrano molto più efficaci nel promuovere la crescita dendritica e migliorare l’esito funzionale rispetto a quelli ritardati. Inoltre, ritardare l’intervento lascia tempo al paziente di sviluppare comportamenti compensatori maladattivi.

7. La salienza è importante (Salience Matters)

L’esperienza di addestramento deve essere sufficientemente saliente (rilevante, significativa, o associata a una ricompensa/attenzione) per indurre plasticità.

• Il meccanismo.
  Se uno stimolo non è associato a una ricompensa o all’attenzione (mediata ad esempio dal sistema colinergico), non altera la topografia cerebrale. L’attenzione e l’emozione modulano il consolidamento della memoria.
• Implicazione riabilitativa.
  Perché la terapia funzioni, deve coinvolgere attivamente il paziente. La motivazione, l’attenzione e la percezione del compito come utile o gratificante sono essenziali per innescare i sistemi neurochimici (come l’acetilcolina) necessari alla plasticità.

8. L’età è importante (Age Matters)

Le risposte neuroplastiche sono alterate, sebbene non annullate, nel cervello anziano.

• Il meccanismo.
  Il normale invecchiamento è associato a una diffusa atrofia neuronale e sinaptica. Nei cervelli anziani, la sinaptogenesi e la neurogenesi in risposta all’esperienza avvengono in modo ridotto e più lentamente rispetto ai cervelli giovani, e gli esiti dei danni cerebrali (come gli infarti ischemici) tendono a essere più severi.
• Implicazione riabilitativa.
  Sebbene il cervello invecchiato sia indubbiamente reattivo all’esperienza, le terapie potrebbero richiedere tempi più lunghi per ottenere modifiche strutturali, e gli individui con una maggiore riserva cognitiva o fisica di base rispondono meglio.

9. Trasferimento o Trasferibilità (Transference)

La plasticità indotta all’interno di un insieme di circuiti neurali può promuovere plasticità simultanea o successiva in altre aree collegate (trasferimento positivo).

• Il meccanismo.
  Associare l’addestramento motorio con la stimolazione magnetica/elettrica corticale, o aver vissuto in precedenza in ambienti arricchiti, favorisce l’acquisizione di nuove abilità.
• Implicazione riabilitativa.
  L’esercizio fisico generale può fungere da catalizzatore, pur non insegnando un’abilità specifica, favorisce l’angiogenesi (nuovi vasi sanguigni) e la produzione di fattori neurotrofici che creano un ambiente “fertile” nel cervello, supportando i cambiamenti appresi in altre sedi.

10. Interferenza (Interference)

La plasticità può anche avere risvolti negativi. La plasticità all’interno di un dato circuito può impedire l’induzione di nuova plasticità, oppure le modifiche apportate da un’esperienza possono ostacolare l’acquisizione di altri comportamenti.

• Il meccanismo.
  La saturazione del potenziamento sinaptico blocca l’apprendimento successivo. Inoltre, il cervello leso tende ad apprendere più facilmente “cattive abitudini”.
• Implicazione riabilitativa.
  Dopo un danno, i pazienti spesso sviluppano strategie compensative (es. usare solo la mano sana perché è più facile). Questo “iper-uso” della funzione intatta induce una plasticità compensatoria che interferisce e inibisce il recupero dell’arto o della funzione colpita (fenomeno del “non uso appreso”). La riabilitazione deve spesso superare prima queste plasticità maladattive.

Bibliografia
Kleim JA, Jones TA. Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage. J Speech Lang Hear Res. 2008 

Come si traducono questi principi nella pratica riabilitativa?

Occorre affidarsi a un fisioterapista per trasformare il potenziale della neuroplasticità in gesti concreti di vita quotidiana. 

Se tu o un tuo caro state affrontando il percorso post-lesione cerebrale, ricorda che una guida specifica e formata fa la differenza tra un compenso limitante e un recupero funzionale reale.

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