Come l'apprendimento modella il nostro cervello

Ecco le prime immagini dal vivo del 'ricablaggio' di un cervello che apprende. Ogni volta che si impara qualcosa di nuovo, i neuroni si riorganizzano creando nuove connessioni tra loro. Linda Wilbrecht, psicologa e neuroscienziata dell'università di Berkeley, ha immortalato questo processo all'opera nel cervello di alcuni topi. La sua scoperta pubblicata su Nature Communication è la prima dimostrazione visiva di come l'apprendimento modelli la struttura dell'organo che comunemente associamo all'intelligenza.

"Siamo entusiasti perché si tratta delle prime immagini che catturano questa forma di apprendimento superiore", ha dichiarato Wilbrecht. L'obiettivo suo e di Carolyn Johnson, ricercatrice dell'Università di Harvard, è indagare il modo in cui le regole, definite come "le relazioni tra i segnali, le azioni e i loro risultati," vengano codificate all'interno del cervello. "Sappiamo che le regole sono lì da qualche parte, per questo vogliamo dare un'occhiata a come vengono stabilite e memorizzate all'interno del cervello," ha detto Wilbrecht.

Gli assoni che occupano la parte anteriore del cervello delle cavie alle prese con il problem-solving registrano una maggiore plasticità. (Video Carolyn Johnson)

Come è stato possibile catturare le immagini delle reti di neuroni in evoluzione? Ad aiutare i ricercatori dell'Università di Berkeley è stata la passione dei topi per i Cheerios. Gli animali hanno dovuto sfruttare diversi tipi di strategie per trovare i cerali nascosti, ogni giorno in modo diverso, sul fondo di ciotole che contenevano trucioli di legno profumati con liquirizia, chiodi di garofano, timo o frutta.

Le cavie si impegnavano nel loro compito al mattino, mentre le eventuali modifiche delle sinapsi contenute all'interno delle cortecce frontali orbitali venivano registrate durante il pomeriggio: utilizzando una tecnologia nota come microscopia a due fotoni, i ricercatori hanno così catturato "in diretta" ogni modifica degli assoni, i percorsi attraverso cui vengono inviati i segnali elettrici dei neuroni.

"I topi scoprivano la regola quotidiana che conduceva ai Cheerios attraverso dei processi di tentativi ed errori," ha detto Wilbrecht, "è importante sottolineare come i cambiamenti fossero proporzionati alla quantità di tentativi e alle esperienze maturate dagli animali, riflettendo la crescita intellettuale di ogni individuo."

A quanto pare, infatti, le cavie che hanno imparato ogni giorno una nuova regola hanno registrato modifiche accentuati nelle connessioni che trasmettono le informazioni dalla corteccia orbitofrontale. Al contrario, nei topi che hanno ricevuto liberamente i Cheerios senza dover sbattersi per imparare nulla di nuovo non è stata rilevata alcuna sostanziale modifica.

Questi risultati forniscono prove a favore del cosiddetto processo di "apprendimento attivo", l'approccio che promuove il pensiero critico e il problem-solving a scuola come sul luogo di lavoro, come ha spiegato Wilbrecht: "l'apprendimento attivo scolpisce il nostro cervello". Mi verrebbe da paragonarlo ai muscoli che vengono modellati solo attraverso l'attività fisica, la notizia è un duro colpo per chi come me ha sempre preteso di restare in forma senza fare sport oltre a sperare di apprendere per magica infusione quando doveva studiare.