Ultimo a entrare, primo a uscire: tra tutte le cose, uno studio rivela che le aree del cervello più nuove e sviluppate sono le più vulnerabili al declino legato all’età. Di conseguenza, le aree del cervello che distinguono noi esseri umani dai nostri parenti più prossimi, gli scimpanzé, si restringono maggiormente con l’avanzare dell’età. Pertanto, le ultime parti del cervello a svilupparsi sono le più a rischio, ha riferito il gruppo di ricerca su Science Advances. Ciò conferma anche un’ipotesi della ricerca evoluzionistica.
Invecchiando, anche il nostro cervello invecchia. Ciò si riflette in una diminuzione delle prestazioni mentali, ma anche in cambiamenti morfologici nel cervello. La materia grigia nel cervello diminuisce con l’età e si formano meno nuove connessioni tra i neuroni nella corteccia cerebrale, il che è importante per le funzioni mentali più elevate. Ma quali aree del cervello sono più vulnerabili a questo? E perché?
Confronto tra uomo e scimpanzé
Il confronto più completo della storia dell’invecchiamento cerebrale negli esseri umani e negli scimpanzé – i nostri parenti più stretti nel regno animale – ora fornisce le risposte. “Gli scimpanzé e gli esseri umani hanno significative somiglianze genetiche e neuroanatomiche”, spiegano Sam Vickery dell’Università Heinrich-Heine di Düsseldorf e colleghi. Inoltre, anche se noi esseri umani viviamo in media leggermente più vecchi delle grandi scimmie, raggiungiamo la menopausa alla stessa età, il che aumenta la comparabilità.
Nel loro studio, i ricercatori hanno utilizzato scansioni cerebrali di 198 scimpanzé e 480 persone di età diverse, create utilizzando la risonanza magnetica (MRI). Utilizzando uno speciale algoritmo di riconoscimento dei modelli, chiamato fattorizzazione della matrice ortogonale non negativa (OPNMF), hanno identificato quali cambiamenti specifici dell’età si verificano nel cervello degli esseri umani e delle grandi scimmie e dove. Hanno studiato se questo modello differiva tra le due specie di primati.
Differenze nelle zone di ritiro
Il risultato: come previsto, la materia grigia nel cervello si riduce con l’aumentare dell’età in entrambe le specie. Tuttavia, ci sono differenze sorprendenti nel modello di distribuzione: “Le persone hanno mostrato i maggiori diminuzioni legate all’età nella corteccia prefrontale e nei lobi prefrontali”, hanno riferito Vickery e il suo team. Queste aree del cervello sono, tra le altre cose, la sede della memoria di lavoro, dell’autocontrollo e delle funzioni di pensiero superiori. Esistono altri cambiamenti meno gravi che colpiscono le aree motorie e sensoriali nel lobo parietale del cervello.
Negli scimpanzé è diverso: in loro il restringimento della materia grigia del cervello è particolarmente evidente nelle aree temporali e in quelle profonde del cervello come lo striato. Questa area essenziale del cervello anteriore è importante per le funzioni motorie e il sistema di ricompensa. Come da noi, c’è anche una leggera riduzione delle aree del lobo parietale, ha identificato il team.
Le zone più giovani sono più popolate
La cosa interessante è che ulteriori analisi hanno dimostrato che le aree del cervello che invecchiano sono le più giovani in termini evolutivi: aree cerebrali che sono significativamente più ingrandite negli esseri umani rispetto alle grandi scimmie. “Abbiamo trovato una forte associazione positiva tra questa espansione del cervello e il declino legato all’età negli esseri umani”, hanno scritto Vickery e colleghi. Le aree del cervello che ci distinguono dalle scimmie sono anche quelle che si restringono maggiormente con l’età.
“Questa associazione è particolarmente evidente nella corteccia orbitofrontale e nell’insula”, affermano i ricercatori. Quest’ultimo gioca un ruolo importante nella percezione cosciente e nella valutazione degli stimoli e nell’empatia ed è particolarmente evidente nell’uomo. Al contrario, le regioni del cervello evolutivamente più vecchie come i gangli della base, il lobo parietale e il lobo temporale mediale sono meno colpite dal restringimento legato all’età.
L’ultimo ad entrare, il primo ad uscire
In altre parole, tutte le aree del cervello che ci rendono umani e che ci distinguono dalle scimmie sono particolarmente vulnerabili all’invecchiamento. “Ciò suggerisce che la significativa espansione della corteccia prefrontale e di altre regioni del cervello corticale durante lo sviluppo umano ha un prezzo: queste regioni del cervello sono più vulnerabili ai cambiamenti legati all’età”, hanno scritto Vickery e colleghi.
Ciò supporta l’ipotesi “ultimo entrato, primo uscito”, spiega il team. Secondo questo, le nuove strutture evolutive sono meno robuste e più suscettibili al cambiamento rispetto a quelle che sono state migliorate e adattate in un lungo periodo di tempo. Pertanto, le strutture aggiunte per ultime sono le prime ad essere danneggiate. Per quanto riguarda il nostro cervello, i ricercatori sospettano che la maggiore suscettibilità alle “nuove” aree cerebrali sia correlata alla densità neuronale leggermente inferiore e alle connessioni più strette di queste recenti espansioni nel nostro cervello.
Le nuove scoperte forniscono ulteriori informazioni sulla mutevolezza e sulle vulnerabilità del nostro cervello, ma potrebbero anche fornire punti di partenza per combattere il declino mentale in età avanzata. (Progresso scientifico, 2024; doi: 10.1126/sciadv.ado273)
Fonte: Centro di ricerca Jülich
19 settembre 2024 – Nadia Podbrigar
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