Identificati i cambiamenti nei circuiti neurali alla base dell'autocontrollo che avvengono durante l'adolescenza.

Si sa, il cervello umano è organizzato in circuiti che si sviluppano dall'infanzia fino all'età adulta per supportare le funzioni esecutive, (ossia comportamenti critici, come, ad esempio, l'autocontrollo, il processo decisionale ed il pensiero complesso), i quali risultano essere ancorati da percorsi di materia bianca che coordinano l'attività cerebrale necessaria per la cognizione. Tuttavia attualmente esistono poche ricerche per spiegare come la materia bianca matura per supportare l'attività che consente una migliore funzione esecutiva durante l'adolescenza, (ovvero un periodo di rapido sviluppo del cervello). Ed è stato per questo motivo che recentemente alcuni ricercatori del Lifespan Brain Institute e del Children's Hospital of Philadelphia, nel corso di uno studio pubblicato sulla rivista PNAS, hanno applicato gli strumenti della cosiddetta "scienza della rete" per identificare il modo in cui si sviluppano le connessioni anatomiche nel cervello per supportare l'attività neurale alla base di queste aree chiave. Al riguardo Theodore Satterthwaite, uno dei principali autori, ha spiegato: "Analizzando lo sviluppo del cervello durante l'infanzia e l'adolescenza, possiamo capire meglio come il cervello supporta la funzione esecutiva e l'autocontrollo sia nei bambini sani che in quelli con diverse esperienze di salute mentale. Poiché le anomalie nello sviluppo della connettività cerebrale ed i deficit nella funzione esecutiva sono spesso collegati all'emergere di malattie mentali durante la giovinezza, i nostri risultati possono aiutare ad identificare i biomarrcatori dello sviluppo del cervello che predicono i risultati cognitivi e clinici più avanti nella vita". In pratica durante la loro ricerca gli scienziati hanno mappato l'accoppiamento struttura-funzione, (vale a dire il grado in cui il modello di connessioni anatomiche di una regione del cervello supporta l'attività neurale sincronizzata, il quale potrebbe essere pensato come un'autostrada, dove le connessioni anatomiche sono la strada e le connessioni funzionali sono il traffico che scorre lungo quelle strade), ed analizzato i dati di neuroimaging multimodale di 727 partecipanti di età compresa tra gli 8 ed i 23 anni, ottenendo tre importanti risultati: in primo luogo hanno scoperto che la variabilità regionale nel suddetto accoppiamento era inversamente correlata alla complessità della funzione di cui è responsabile una determinata area cerebrale. Inoltre è stato individuato un accoppiamento struttura-funzione superiore in parti del cervello specializzate nell'elaborazione di semplici informazioni sensoriali, (come, ad esempio, il sistema visivo); mentre al contrario risultava essere presente un accoppiamento struttura-funzione inferiore in parti complesse del cervello che sono responsabili proprio della funzione esecutiva e dell'autocontrollo, che generalmente richiedono un'elaborazione più astratta e flessibile. Tra l'altro i risultati di tale studio hanno mostrato anche che l'accoppiamento struttura-funzione si allineava con schemi noti di espansione del cervello nel corso dell'evoluzione dei primati: precedenti ricerche di confronto tra il cervello umano e quello delle scimmie avevano dimostrato che le aree sensoriali, (come, appunto, il sistema visivo), sono altamente conservate tra le specie di primati e non si sono sviluppate molto durante la recente evoluzione; invece, contrariamente, le aree di associazione del cervello, (come la corteccia prefrontale), si sono notevolmente sviluppate nel corso dell'evoluzione dei primati: il che potrebbe aver permesso l'emergere di abilità cognitive umane unicamente complesse. Ad ogni modo adesso gli studiosi hanno osservato che le aree del cervello che si sono sviluppate rapidamente durante l'evoluzione avevano un accoppiamento struttura-funzione inferiore, mentre le semplici aree sensoriali che sono state conservate nella recente evoluzione avevano un accoppiamento struttura-funzione più elevato. Ma non è tutto poiché i ricercatori hanno anche rilevato che l'accoppiamento struttura-funzione aumenta durante l'infanzia e l'adolescenza in regioni cerebrali frontali complesse: so tratta delle stesse regioni che tendono ad avere un accoppiamento struttura-funzione basale inferiore, sono più evolute rispetto alle scimmie e sono responsabili dell'autocontrollo. Insomma, quello che hanno tratto gli scienziati dai dati raccolti è che lo sviluppo prolungato dell'accoppiamento struttura-funzione in queste regioni può consentire una migliore funzione esecutiva ed autocontrollo che si sviluppa nell'età adulta; non è stato un caso, infatti, scoprire che un accoppiamento struttura-funzione superiore nella corteccia prefrontale laterale, (cioè un'area cerebrale complessa che svolge ruoli importanti proprio nell'autocontrollo), risultava essere associato, appunto, ad una migliore funzione esecutiva. A tal proposito Graham Baum, altro principale autore dello studio in questione, ha, infine, dichiarato: "Questi risultati suggeriscono che funzioni esecutive come il controllo degli impulsi, (che può essere particolarmente difficile soprattutto per i bambini e gli adolescenti), dipendono in parte dallo sviluppo prolungato dell'accoppiamento struttura-funzione in aree cerebrali complesse come la corteccia prefrontale. Ciò ha importanti implicazioni per comprendere in che modo i circuiti cerebrali si specializzano durante lo sviluppo per supportare comportamenti orientati agli obiettivi flessibili ed appropriati".