Principi della plasticità neurale dipendente dall’esperienza di Kleim e Jones (2008)

Questa pagina è un riassunto dell’articolo del 2008 di Kleim e Jones sulla plasticità cerebrale e sulla sua applicazione alla pratica della riabilitazione.

Titolo(edit | edit source)

Principi della plasticità neurale dipendente dall’esperienza: implicazioni per la riabilitazione dopo un danno cerebrale

Autori(edit | edit source)

• Jeffery A. Kleim
  • McKnight Brain Institute, University of Florida, Gainesville
  • Brain Rehabilitation Research Center, Malcom Randall VA Hospital, Gainesville
• Theresa A. Jones
  • University of Texas at Austin

Parole chiave(edit | edit source)

• Riabilitazione
• Recupero
• Plasticità

Citazioni(edit | edit source)

Kleim JA, Jones TA. Principles of Experience-Dependent Neural Plasticity: Implications for Rehabilitation After Brain Damage. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 2008 Feb;51:S225-39.⁽¹⁾

Riassunto dell’articolo – Parte 1: Riapprendere dopo un danno cerebrale(modifica | modifica fonte)

La prima parte illustra come la ricerca nelle neuroscienze sulla neuroplasticità possa informare le strategie di riabilitazione per gli individui con un danno cerebrale. La comprensione dei principi della plasticità neurale offre una speranza per ottimizzare la riabilitazione dopo un danno cerebrale. Utilizzando l’apprendimento come strumento per il recupero cerebrale, insieme ad altre terapie, il cervello può riorganizzarsi e potenzialmente recuperare le funzioni perse.

Punti chiave( modifica | modifica fonte )

• Plasticità neurale e recupero funzionale
  • Il cervello ha una straordinaria capacità di adattarsi e riorganizzarsi dopo una lesione, un processo guidato dalla plasticità neurale. Questa plasticità è fondamentale non solo per l’apprendimento di nuovi comportamenti, ma anche per il recupero di funzioni perse dopo un danno cerebrale.
  • Anche in assenza di una riabilitazione formale, il danno cerebrale spinge gli individui a sviluppare comportamenti di compensazione, ovvero strategie autodidatte per affrontare le attività quotidiane nonostante la perdita della funzione. Sebbene questi comportamenti possano essere adattivi, possono anche interferire con gli sforzi riabilitativi che si concentrano sul miglioramento della funzione compromessa.
• L’apprendimento come meccanismo per il recupero del cervello
  • L’apprendimento gioca un ruolo fondamentale nella capacità del cervello di riprendersi da un danno. Quando si verifica un nuovo apprendimento, questo porta a cambiamenti nella struttura e nella funzione del cervello, promuovendo la crescita e la riorganizzazione neurale.
• Le sfide della trasposizione dalla ricerca animale al trattamento umano
  • Sebbene la ricerca sugli animali abbia dimostrato che le lesioni cerebrali portano a cambiamenti sia neurodegenerativi (perdita di tessuto) che neuroplastici (riorganizzazione delle connessioni), questi riscontri non si traducono direttamente in terapie specifiche per gli esseri umani.
  • Le lesioni cerebrali alterano anche la risposta del cervello all’apprendimento, influenzando l’eccitabilità dei neuroni e la loro capacità di formare nuove connessioni. Questi cambiamenti complicano il modo in cui l’apprendimento viene elaborato nel cervello danneggiato, portando sia a compromissioni che a potenziali miglioramenti nelle capacità di apprendimento.

• Il ruolo della plasticità dipendente dall’esperienza
  • Il cervello si rimodella costantemente in base alle esperienze sensoriali, comportamentali e cognitive. Questa plasticità dipendente dall’esperienza è un processo critico per il recupero dopo un danno cerebrale.
  • Sfruttando questa naturale capacità di riorganizzazione, i programmi di riabilitazione possono aiutare a promuovere cambiamenti adattivi nel cervello danneggiato. L’articolo sottolinea il crescente interesse nell’utilizzo di strategie di apprendimento mirate insieme ad altre tecniche di riabilitazione per migliorare il recupero funzionale.

• L’importanza dei segnali comportamentali e neurobiologici
  • Capire come i segnali comportamentali e neurobiologici influenzano il recupero neurale è fondamentale per ottimizzare le strategie di riabilitazione. L’identificazione di questi segnali può guidare lo sviluppo di terapie più efficaci che supportino la naturale capacità di plasticità e recupero del cervello.

• I cambiamenti nel cervello dopo una lesione
  • Il danno cerebrale comporta diversi cambiamenti, tra cui: (1) la perdita di tessuto neurale nel sito della lesione, (2) alterazioni nelle regioni cerebrali collegate e (3) il processo di sinaptogenesi reattiva (formazione di nuove connessioni sinaptiche). Questi cambiamenti fanno parte del tentativo del cervello di adattarsi alle funzioni perse.
  • I danni possono anche alterare il normale funzionamento del cervello, causando difficoltà nell’apprendimento e nel recupero. L’interazione tra i cambiamenti neurodegenerativi e la neuroplasticità deve essere compresa quando si progettano strategie di riabilitazione.

Riassunto dell’articolo – Parte 2: Principi della plasticità neurale dipendente dall’esperienza(modifica | fonte edit)

La seconda parte delinea i principi chiave della plasticità dipendente dall’esperienza, derivati da decenni di ricerca nelle neuroscienze. Anche se l’elenco non è esaustivo, mette in evidenza importanti fattori che influenzano gli outcome della riabilitazione e il recupero da un danno cerebrale, in particolare il modo in cui il cervello si riorganizza in risposta all’apprendimento e all’esperienza.

Principi chiave che potrebbero avere un impatto sulla riabilitazione dopo un danno cerebrale(modifica | fonte edit)

1. Usalo o perdilo. Le connessioni neurali che non vengono utilizzate attivamente possono indebolirsi o svanire nel tempo. Questo principio sottolinea l’importanza di impegnarsi in esercizi o attività di riabilitazione per stimolare le aree cerebrali interessate e prevenire un ulteriore deterioramento.
2. Usalo e miglioralo. Impegnarsi in attività specifiche e mirate può rafforzare le connessioni neurali e migliorare la funzione delle aree danneggiate. Questo principio sottolinea che un’attività ripetitiva e mirata può migliorare il recupero neurale, in particolare quando viene svolta con difficoltà o complessità crescenti.
3. Specificità. È più probabile che il cervello si riorganizzi e formi nuove connessioni quando la riabilitazione si concentra su funzioni o comportamenti specifici. Ad esempio, puntare sulle abilità motorie fini o sulla produzione del linguaggio dopo un danno alla corteccia motoria o ai centri del linguaggio aumenta le probabilità di recupero funzionale.
4. La ripetizione è importante. Il processo di neuroplasticità si rafforza con la pratica ripetuta. Un allenamento o dei compiti costanti e frequenti rafforzano la capacità del cervello di formare nuovi circuiti neurali, soprattutto nelle prime fasi di recupero dopo una lesione cerebrale.
5. L’intensità è importante. L’intensità della riabilitazione è fondamentale. Una terapia più intensa, sia in termini di frequenza che di durata, tende a portare a cambiamenti cerebrali più significativi e al recupero funzionale. Questo principio suggerisce che i programmi di riabilitazione devono essere impegnativi e sostenuti nel tempo per ottenere outcome ottimali.
6. Il tempo è importante. Il momento della riabilitazione gioca un ruolo importante nel recupero. L’intervento precoce, in particolare nei giorni e nelle settimane successive alla lesione cerebrale, è fondamentale per promuovere la neuroplasticità e impedire che prendano piede comportamenti compensatori disadattivi.
7. La salienza è importante. La rilevanza o l’importanza del compito riabilitativo per l’individuo può migliorare la plasticità cerebrale. I compiti che sono significativi e coinvolgenti per il paziente, come imparare nuovamente a svolgere le attività quotidiane o recuperare le capacità di comunicazione, hanno maggiori probabilità di favorire il successo del recupero.
8. Età e plasticità. La capacità del cervello di riorganizzarsi e formare nuove connessioni è influenzata dall’età dell’individuo. Sebbene il cervello rimanga plastico per tutta la vita, i cervelli più giovani tendono a recuperare in modo più efficiente dopo una lesione. Tuttavia, la neuroplasticità continua a svolgere un ruolo nel recupero durante tutto l’arco della vita.
9. Trasferimento. Questo principio si riferisce all’idea che l’apprendimento in un’area possa migliorare o facilitare il recupero in aree correlate. Ad esempio, migliorare la forza e la destrezza della mano potrebbe aiutare a recuperare la capacità di usare la motricità fine per attività come la scrittura o la digitazione.
10. Interferenza. In alcuni casi, le nuove strategie di apprendimento o di compensazione possono interferire con il recupero se sono disadattive o se rafforzano i comportamenti disfunzionali. Ad esempio, se un paziente compensa eccessivamente per un arto compromesso facendo troppo affidamento sull’arto non colpito, potrebbe ostacolare il recupero del lato compromesso.

Applicazione al cervello sano e danneggiato(modifica | fonte edit)

Questi principi sono applicabili sia a cervelli sani che danneggiati, ma il loro impatto è particolarmente pronunciato nel contesto della riabilitazione dopo una lesione cerebrale. Dopo un danno cerebrale, la capacità del cervello di riorganizzare i suoi circuiti neurali, basata sull’esperienza, sull’apprendimento e sugli input sensoriali, può essere sfruttata per promuovere il recupero. Tuttavia, le strategie di riabilitazione specifiche devono tenere conto di come la plasticità cerebrale operi in modo diverso nel cervello danneggiato rispetto a quello sano.

Dichiarazioni conclusive(modifica | modifica fonte)

L’articolo si conclude esaminando il potenziale della plasticità dipendente dall’esperienza come strumento per migliorare gli outcome funzionali dopo un danno cerebrale. La ricerca nelle neuroscienze ha fornito una visione sostanziale di come il cervello possa riorganizzarsi in seguito a una lesione e questi riscontri suggeriscono che l’allenamento riabilitativo può svolgere un ruolo cruciale nell’incoraggiare questa riorganizzazione.

Messaggi clinici da portare a casa(modifica | modifica fonte)

• La promessa dell’allenamento riabilitativo
  • La ricerca supporta fortemente l’idea che l’allenamento riabilitativo possa aiutare a migliorare la riorganizzazione cerebrale e a migliorare il recupero dopo un danno cerebrale. Sfruttando la naturale plasticità del cervello, è possibile incoraggiarlo a formare nuove connessioni neurali e a recuperare le funzioni perse.
• Le sfide irrisolte nell’ottimizzazione
  • Nonostante questo ottimismo, rimangono delle criticità nell’ottimizzazione delle strategie di riabilitazione. Molti aspetti del modo in cui le reazioni neurali al danno cerebrale interagiscono con l’allenamento riabilitativo, i comportamenti compensatori e altri metodi di trattamento sono ancora poco conosciuti.
  • I comportamenti compensatori autodidatti possono aiutare o ostacolare il recupero e l’impatto dell’età sul recupero e sulla plasticità necessita di ulteriori indagini.
• La tempistica dell’intervento
  • Capire le tempistiche della riabilitazione è fondamentale. Dopo una lesione cerebrale ci sono probabilmente delle “finestre” specifiche durante le quali l’allenamento può essere più efficace e sapere quando è sicuro e ottimale intervenire è fondamentale per massimizzare il recupero.
• Le sfide nella trasposizione
  • Tradurre i risultati della ricerca sugli animali alla pratica clinica umana rimane un compito complesso, soprattutto per i disturbi difficili da modellare negli animali, come i disturbi cognitivi e motori del linguaggio. Per colmare questo divario sarà necessaria una ricerca sperimentale che utilizzi soggetti umani e modelli computazionali.
• La collaborazione tra ricerca di base e clinica
  • Per migliorare l’applicazione della ricerca sulle neuroscienze alla riabilitazione nel mondo reale, è necessaria una migliore collaborazione tra i ricercatori delle scienze di base (che si concentrano sui meccanismi biologici della plasticità) e gli operatori clinici (che implementano le terapie di riabilitazione). Una maggiore consapevolezza delle sfide cliniche affrontate dai professionisti della riabilitazione aiuterà a garantire che la ricerca affronti le esigenze più pressanti nell’assistenza ai pazienti.

Citazioni(edit | edit source)