Il cervello dei neonati non è una tabula rasa: ha già un “sistema operativo” forgiato dall’evoluzione

Guardando un neonato, ci si chiede spesso: la sua mente è come un computer dal disco rigido vuoto, o possiede già un "sistema operativo"? Per secoli si è creduto che il cervello infantile fosse una tela bianca o, come sosteneva il filosofo John Locke, una "tabula rasa". Oggi la conoscenza sull'argomento è molto progredita e, nonostante la complessità della faccenda, sappiamo che non nasciamo affatto vuoti. Il nostro cervello possiede reti già pre-programmate e attive, pronte però a farsi plasmare dall'esperienza: se abbiamo già una struttura di base per le reti sensoriali, come vista, udito e movimento, le condizioni ambientali della gravidanza, del parto e dei primi mesi di vita possono modellare le nostre connessioni neurali.

Un sistema operativo già installato prima della nascita

Già nel grembo materno, il cervello del del feto prima e del bambino poi inizia a generare miliardi di neuroni e anche a collegarli tra loro in reti funzionali. Quando veniamo al mondo possediamo un'architettura cerebrale di base che è in larga parte la copia di quella degli adulti: questo accade perché lo sviluppo segue un progetto genetico che lo sviluppo segue, con regole che si sono stratificate durante la nostra storia evolutiva. Come ci spiega l'articolo pubblicato su Biological Psychiatry, i ricercatori hanno utilizzato tecniche avanzate di risonanza magnetica in feti e neonati scoprendo che le reti cerebrali primarie, ossia quelle responsabili di sensi vitali come la vista, l'udito e il movimento corporeo, sono già strutturate ed equipaggiate al momento del parto, seppur talvolta immature come nel caso della vista. Immaginate queste reti nervose come autostrade già asfaltate e protette da speciali guaine, pronte per far scorrere velocemente il traffico di informazioni sensoriali. Perfino i complessi sistemi destinati alla memoria semantica, la nostra futura "enciclopedia mentale" per immagazzinare la conoscenza del mondo, presentano suddivisioni specifiche e operative già nei primissimi giorni di vita. Inoltre, specifiche regioni della corteccia visiva, predisposte per riconoscere visivamente i volti umani o i paesaggi, si trovano esattamente nella loro posizione "adulta" a soli quattro o sei mesi di età. Nasciamo, insomma, con le infrastrutture fondamentali già installate.

Un “software” progettato per imparare lentamente

Se l'infrastruttura di base è già pronta, per quale motivo i neonati impiegano anni per imparare a parlare, ragionare in modo astratto e prendere decisioni complesse? Il fenomeno è spiegabile attraverso un adattamento evolutivo tipico dell'essere umano chiamato "neotenia", che consiste in un prolungamento estremo dei tempi di sviluppo cerebrale rispetto agli altri primati. Biologicamente, accade che mentre le reti sensoriali e motorie maturano in fretta, le reti cerebrali "superiori" o associative restano a lungo frammentate e immature. Questo ritardo apparente è in realtà la nostra più grande risorsa evolutiva.

Il programma genetico umano è stato selezionato in questo modo perché la plasticità neurale (e quindi la nostra straordinaria capacità di apprendimento) si è rivelata un'arma micidiale per la sopravvivenza. Pensiamo al cervello infantile come a un software rilasciato in versione "beta": i moduli essenziali per la sopravvivenza funzionano, ma per sbloccare le funzioni avanzate serve scaricare aggiornamenti tramite gli input del mondo esterno. Per esempio, la formidabile capacità di isolare e riconoscere in modo iper-selettivo un volto umano distinguendolo da un qualsiasi altro oggetto non è perfetta fin dal primo giorno, ma necessita di una continua e assidua esposizione visiva per potersi affinare. In risposta all'esperienza vissuta, il cervello agisce fisicamente eliminando le sinapsi superflue in un vero e proprio processo di "potatura", che serve a ottimizzare in modo definitivo le reti neurali.

L'ambiente come programmatore finale

Bisogna infine comprendere che il programma genetico di base non è un copione rigido e immutabile, ma un meccanismo dinamico. Diversi studi confermano che le condizioni ambientali a cui siamo esposti fin dal grembo materno possono alterare e riprogrammare fisicamente l'architettura nascente del nostro cervello. Questa flessibilità è governata dall'epigenetica, un processo in cui i fattori ambientali fungono da segnali chimici che, pur non modificando la sequenza del DNA in sé, ne influenzano l'espressione, accendendo o spegnendo determinati geni: alcuni geni ci sono e si attivano, altri ci sono ma non si attivano.

A causa di ciò, scopriamo che eventi prenatali avversi, come lo stress psicologico materno, le variazioni di nutrizione o la carenza di ossigeno durante il parto, deviano le traiettorie di connessione del cervello. Come evidenziato in una ricerca del 2016, i bambini nati prematuri, per esempio, pur conservando una struttura cerebrale globale corretta, mostrano spesso reti di connessione più deboli tra i vari distretti del cervello; è una sorta di "ricablaggio" anomalo innescato dall'esposizione precoce a un mondo extrauterino per il quale il sistema nervoso non era ancora del tutto pronto. Al contrario, stimoli ambientali altamente positivi, come il calore e il supporto materno o un ambiente di crescita ricco di interazioni, incrementano attivamente lo sviluppo e il volume di aree essenziali come l'ippocampo, ovvero il nostro centro per l'apprendimento e le emozioni. La "tabula" con cui nasciamo possiede dunque una trama innata e raffinatissima pre-programmata dalla genetica, ma aspetta l'incontro con le sfumature dell'ambiente per completare il proprio capolavoro cognitivo.

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