Sono i geni che determinano le relazioni con l’ambiente e cosa si apprende

Durante lo sviluppo prenatale, nei primi otto mesi, si creano tutti i neuroni al ritmo di 250 mila al minuto. Questa crescita si arresta circa 15-30 giorni prima della nascita. Successivamente inizia la fase in cui si creano le connessioni fra le diverse cellule. Durante questo processo, le cellule che falliscono le connessioni, vengono eliminate.

Nell’istante della nascita il numero di neuroni mediamente risulta essersi ridotto della metà e sono già tutti migrati nella loro destinazione definita e sono state create le diverse aree del cervello. Anche gli assoni si sono sviluppati in base ai loro naturali obiettivi. Durante questa fase dello sviluppo cerebrale non è richiesta alcuna esperienza, in quanto il processo di crescita avviene all’interno del corpo della madre, dove il numero degli stimoli è decisamente ridotto.

Il processo che crea le connessioni e la morte dei neuroni continua per tutta la vita dell’individuo. Oltre i 40 anni il ritmo di morte è di circa 100 mila al giorno. Tuttavia, anche se l’organismo non le sostituisce, non si ha un declino mentale in quanto la capacità di creare nuove connessioni non si sono alterate con il trascorrere del tempo. Ciò garantisce la preservazione delle facoltà mentali acquisite.

Il cervello non è una pagina bianca

Subito dopo la nascita, per alcuni aspetti dello sviluppo cerebrale, come ad esempio la localizzazione corretta dei suoni, è importante l’esperienza sensoriale, in quanto determina quali neuroni devono ricevere le sinapsi dagli assoni in formazione. Durante queste prime fasi dello sviluppo, si creano fra i neuroni un numero elevato di connessioni che, nel corso dei primi due anni di vita, gradualmente si riducono, in quanto quelli non utilizzati si autoeliminano.

Lo sviluppo che dipende dall’esperienza è fondamentale per l’evoluzione dell’intelligenza anche nei primi anni di vita. Infatti la capacità ad apprendere o ragionare può essere potenziata mediante attività intellettuali stimolanti che derivano da un apprendimento attivo, che consiste nel fare piuttosto che nell’osservare in modo passivo. Anche un ambiente particolarmente ricco, in cui gli oggetti vengono cambiati di frequente, può contribuire alla formazione di un maggior numero di Sinapsi e di Cellule Gliali. Questo arricchimento può contribuire a migliorare la capacità ad apprendere.

In generale, se i bambini sono accuditi con cura durante il primo periodo della loro esistenza, da adulti saranno meno vulnerabili allo stress, mentre se durante il periodo prenatale sono stati stressati, possono manifestare da adulti, comportamenti ansiosi.

Anche se a sei anni il cervello ha già raggiunto il 90% delle sue dimensioni, diverse aree devono ancora subire ulteriori evoluzioni e la corteccia non ha ancora raggiunto la sua massima dimensione. Poiché i neuroni sono già tutti nati, l’ulteriore aumento della dimensione è dovuta alla crescita dei dentriti e degli assoni. Ciò significa che l’aumento o la riduzione dello spessore della corteccia è dovuto alla formazione o alla perdita delle connessioni sinaptiche. Quindi, negli adolescenti la formazione o l’eliminazione delle connessioni fra i neuroni è fondamentale per lo sviluppo intellettuale. 
Sembra che maggiore è l’intelligenza del bambino, maggiore è il tempo necessario per completare la crescita della corteccia.

Quindi, durante il periodo dell’adolescenza, i bambini attraversano un tumultuoso periodo emotivo, dovuto ai notevoli cambiamenti del cervello. Durante questo periodo, per l'adolescente è difficile controllare i suoi impulsi, per cui maggiore è la probabilità che possa commettere sciocchezze. Tuttavia, durante questo periodo di transizione verso l’età adulta i giovani dimostrano una graduale ma crescente indipendenza e assunzione di responsabilità, una migliore capacità nell’organizzare il comportamento e una maggiore capacità di attenzione e di autocontrollo emotivo. Quindi la ribellione e la tendenza ad ignorare le conseguenze del proprio operato non è dovuta ad una errata educazione o a colpe dei genitori, ma è semplicemente conseguenza di un naturale ritardo nella maturazione cerebrale. Questi atteggiamenti, sono destinati a modificarsi con il completamento della fase di crescita.

Fra le ultime connessioni che si creano, quelle situate nella Corteccia Prefrontale sono molto importanti per il ragionamento morale e la pianificazione del futuro. I neuroni di quest’area che contengono la dopamina contribuiscono a stabilire una maggiore disponibilità a correre rischi e una più efficace reattività alle gratificazioni.
Sembra che durante l’adolescenza l’equilibrio fra queste connessioni si modifica con il trascorrere del tempo. Infatti, all’inizio predominano i collegamenti corticali, mentre quelli che si connettono allo Striato e ad altre importanti aree relative all’elaborazione delle emozioni (come l’amigdala). Sono più deboli. Questa condizione sembra che favorisca la ricerca delle novità. Nella tarda adolescenza la situazione si ribalta.

L’ultima fase dello sviluppo cerebrale è il processo di mielinazione che si completa all’inizio dell’età adulta, verso i 19 anni. La Mielina è una guaina isolante che ricopre gli assoni, grazie alla quale i segnali elettrici possono essere trasmessi fra i neuroni con una maggiore efficienza.

L’ultima area a completare la mielinazione è la Corteccia Prefrontale, fondamentale per l’inibizione di alcuni comportamenti e la scelta di altri necessari per raggiungere specifici obiettivi, mentre le aree relative all’emozioni sono già state ultimate da tempo.
Conseguenza di ciò è che le emozioni non possono essere regolate come si dovrebbe. Tuttavia, anche se le aree prefrontali non hanno ancora completato il processo di sviluppo, altre aree hanno ormai raggiunto la piena maturità, per cui la capacità di acquisire nuove informazioni è notevole. Ciò significa che gli adolescenti, rispetto agli adulti, apprendono e dimenticano più facilmente.

L’apprendimento è determinato dalle esperienze, anche se è condizionata dalle caratteristiche biologiche della specie, dai caratteri genetici individuali e dalle differenze di comportamento dovute alla diversità dell’anatomia cerebrale, mentre le capacità individuali dipendono dalla qualità delle connessioni fra i neuroni, dallo schema iniziale di cablaggio del cervello, da come si sono formate o interrotte durante le fasi di apprendimento.

Il principio su cui si basano le connessioni neuronali è molto semplice, nel senso che i neuroni indeboliscono o eliminano le connessioni inattive, mentre consolidano quelle sollecitate. Questo processo continua per l’intera esistenza dell’individuo, anche se è molto più efficiente nei bambini.Ciò significa che al termine di una giornata, le connessioni fra i neuroni, hanno subito una lieve variazione rispetto al giorno precedente. Questo processo avviene nel seguente modo:
quando un segnale elettrico raggiunge l’estremità di un assone, provoca il rilascio di un neurotrasmettitore, che si lega ai ricettori di un altro neurone. Tuttavia, per innescare un Potenziale di Azione nel neurone successivo, occorre avere attivi nello stesso istante, diversi neuroni. Quando ciò si verifica, tutte le sinapsi attive si potenziano, in modo che la volta successiva possono esercitare una maggiore influenza sul neurone ricevente, in quanto sono in grado di rilasciare una maggiore quantità di neurotrasmettitore o perché dispongono di un maggior numero di recettori in grado di ricevere il segnale. Questo processo di rafforzamento è denominato Potenziamento a Lungo Termine. Tuttavia le sinapsi non possono potenziarsi all’infinito, perché si esaurirebbero e il cervello perderebbe la capacità di assimilare nuove informazioni. Per evitare questo inconveniente, il cervello indebolisce le connessioni sinaptiche, quando sono poco utilizzate. Questo processo è denominato Depressione a Lungo Termine.

Una ulteriore strategia è quella di ridistribuire le connessioni, creando nuove sinapsi ed eliminandone altre. Questo processo di variazione è denominato Plasticità Sinaptica e costituisce una delle attività più importanti del cervello.