{{{sourceTextContent.title}}}

Il cervello dei neonati è già organizzato in reti funzionali - con la variabilità individuale legata alla genetica

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Fin dalla nascita, il cervello umano è organizzato in reti che supportano le funzioni mentali come la visione e l'attenzione, come mostra un nuovo studio.

{{{sourceTextContent.description}}}

Studi precedenti avevano dimostrato che gli adulti hanno sette reti funzionali nel cervello. Questo studio, il primo a prendere un approccio a grana fine, tutto il cervello nei neonati, ha trovato cinque di queste reti sono in funzione alla nascita.

Crucialmente, lo studio ha anche trovato variabilità individuale in quelle reti nei neonati, che può avere implicazioni per come la genetica influenza il comportamento negli adulti.

"Per secoli, gli esseri umani si sono chiesti cosa li rende unici e il ruolo della programmazione genetica rispetto alla nostra vita di esperienza", ha detto Zeynep Saygin, autore senior dello studio e assistente professore di psicologia alla Ohio State University.

"Il nostro studio mostra una variabilità nel cervello alla nascita che può essere legata ad alcune delle differenze comportamentali che vediamo negli adulti"

Lo studio, pubblicato recentemente sulla rivista NeuroImage, è stato condotto da M. Fiona Molloy, uno studente laureato in psicologia alla Ohio State.

I ricercatori hanno analizzato le scansioni fMRI del cervello di 267 neonati, la maggior parte con meno di una settimana di vita, che facevano parte del Developing Human Connectome Project. Tutti i neonati sono stati scansionati per 15 minuti mentre dormivano.

Lo studio ha coinvolto l'analisi dei più piccoli pezzi di cervello possibili con la risonanza magnetica - chiamati voxel o pixel volumetrici - per vedere come i segnali di ogni voxel erano legati ad altri voxel nel cervello.

"Anche quando stiamo dormendo, il cervello è attivo e diverse parti stanno comunicando tra loro", ha detto Saygin.

"Identifichiamo le reti trovando quali parti del cervello mostrano modelli simili di attività allo stesso tempo - per esempio quando un'area si attiva, anche l'altra lo fa. Stanno parlando tra loro"

I risultati hanno mostrato cinque reti nei neonati che assomigliano a quelle trovate negli adulti: le reti visiva, di default, sensorimotoria, di attenzione ventrale e di visione di alto livello.

Gli adulti hanno due reti aggiuntive che non si trovano nel cervello dei neonati: le reti di controllo e limbiche. Queste sono entrambe coinvolte con funzioni di livello superiore, ha spiegato Saygin.

La rete di controllo permette agli adulti di fare piani per raggiungere gli obiettivi. La rete limbica è coinvolta nella regolazione emotiva.

"I bambini hanno poco controllo cognitivo e regolazione emotiva, quindi non è sorprendente che queste reti non siano sviluppate", ha detto Saygin.

"Ma una possibilità sarebbe stata che sono impostate alla nascita e hanno solo bisogno di essere affinate. Non è quello che abbiamo trovato, però. Quelle reti non ci sono ancora e devono svilupparsi attraverso l'esperienza"

I ricercatori hanno anche esaminato le differenze individuali nelle reti cerebrali dei neonati studiati. I risultati hanno mostrato che la rete di attenzione ventrale ha mostrato la maggiore variabilità nei neonati. Questa è la rete coinvolta nel dirigere l'attenzione verso stimoli importanti incontrati nel mondo, specialmente qualcosa che può essere inaspettato.

"I nostri risultati suggeriscono che la rete di attenzione ventrale è una fonte stabile di variabilità individuale che esiste alla nascita e forse persiste per tutta la vita", ha detto.

Negli adulti, questa variabilità individuale nell'organizzazione della rete è stata collegata al comportamento e a diversi disturbi.

"Vediamo differenze individuali nell'organizzazione della rete già alla nascita, e potrebbe essere interessante vedere se queste differenze predicono il comportamento o il rischio di disturbi psicologici più tardi nella vita", ha detto Molloy.

In un'altra analisi, i ricercatori hanno usato campioni di tessuto di cervelli umani disponibili attraverso l'Allan Human Brain Atlas per esplorare come le differenze nelle reti cerebrali nei neonati possono essere legate a differenze nell'espressione genica - il processo di accensione o attivazione dei geni.

Hanno trovato più geni dai campioni di tessuto cerebrale che possono aver portato alle organizzazioni cerebrali specifiche che hanno trovato nei singoli neonati nello studio.

"Questo potrebbe scoprire una potenziale base genetica per il motivo per cui stiamo vedendo queste differenze nelle reti dei neonati nel nostro studio", ha detto.

La ricerca futura esaminerà come queste reti si sviluppano nel tempo per ottenere una migliore comprensione del ruolo della programmazione genetica e dell'esperienza nel produrre variabilità in queste reti.

"Vogliamo capire ulteriormente la traiettoria di sviluppo di queste reti per imparare come i geni e l'esperienza si riferiscono al comportamento e ai risultati futuri", ha detto Saygin.