L’apprendimento nei primi 5 anni di vita modella il cervello adulto

Un ambiente di apprendimento sano e deciso durante i primi cinque anni di vita modella il cervello in modo determinante nei quattro decenni successivi. Lo affermano gli scienziati del Virginia Tech e dell’Università della Pennsylvania. Il loro studio è stato pubblicato nel numero di giugno del Journal of Cognitive Neuroscience.

I ricercatori hanno utilizzato l’imaging cerebrale strutturale per rilevare gli effetti sullo sviluppo della stimolazione linguistica e cognitiva a partire dalle sei settimane di età nei neonati. L’influenza di un ambiente arricchito sulla struttura del cervello è già stata dimostrata in studi sugli animali, ma questo è il primo studio sperimentale a rilevare un risultato simile nell’uomo.

“La nostra ricerca mostra una relazione tra la struttura del cervello e cinque anni di esperienze educative e sociali di alta qualità“, ha affermato Craig Ramey, professore e ricercatore presso il Fralin Biomedical Research Institute presso Virginia Tech e ricercatore principale dello studio. “Abbiamo dimostrato che, nei bambini vulnerabili che hanno ricevuto esperienze di apprendimento stimolanti ed emotivamente di supporto, nella mezza età compaiono cambiamenti statisticamente significativi nella struttura del cervello“.

Implicazioni importanti

I risultati supportano l’idea che l’ambiente precoce influenzi la struttura cerebrale degli individui che crescono con sfide socioeconomiche multirischio, ha affermato Martha Farah, direttrice del Center for Neuroscience and Society dell’Università della Pennsylvania e primo autore dello studio. “Ciò ha implicazioni entusiasmanti per la scienza di base dello sviluppo del cervello, nonché per la stratificazione sociale e le teorie delle politiche sociali“, ha affermato.

Lo studio segue i bambini che hanno continuamente partecipato all’Abecedarian Project, un programma di intervento precoce avviato da Ramey a Chapel Hill nel 1971 per studiare gli effetti dei servizi educativi, sociali, sanitari e di supporto familiare sui neonati. Sia i gruppi di confronto che quelli di trattamento hanno ricevuto assistenza sanitaria extra, nutrizione e servizi di supporto familiare. Tuttavia, a partire dalle sei settimane di età, il gruppo di trattamento ha ricevuto anche cinque anni di supporto educativo di alta qualità, cinque giorni alla settimana, 50 settimane all’anno.

Al momento della scansione, i partecipanti allo studio Abecedarian avevano tra i 30 ei 40 anni, offrendo ai ricercatori una visione unica di come i fattori dell’infanzia influenzano il cervello adulto.

Arricchimento educativo

“Le persone generalmente conoscono i potenziali grandi benefici dell’educazione della prima infanzia per i bambini in circostanze con risorse molto basse“, ha affermato il co-autore Sharon Landesman Ramey, professore e ricercatore presso il Fralin Biomedical Research Institute. “I nuovi risultati rivelano che gli effetti biologici accompagnano i numerosi benefici comportamentali, sociali, sanitari ed economici riportati nel Progetto Abecedarian. Ciò sottolinea l’idea che le prime esperienze di vita positive contribuiscono a un successivo adattamento positivo attraverso una combinazione di percorsi cerebrali, sociali e comportamentali.”

Durante gli esami di follow-up, sono state eseguite scansioni MRI del cervello di 47 partecipanti allo studio presso il Laboratorio di neuroimaging umano del Fralin Biomedical Research Institute. Di questi, 29 individui facevano parte del gruppo che ha ricevuto un arricchimento educativo con un focus sulla promozione del linguaggio, della cognizione e dell’apprendimento interattivo.

Gli altri 18 individui hanno ricevuto gli stessi robusti supporti sanitari, nutrizionali e sociali forniti al gruppo di trattamento educativo e qualsiasi assistenza diurna comunitaria o altro tipo di apprendimento fornito dai loro genitori. I due gruppi erano ben abbinati per una varietà di fattori, come l’istruzione materna, la circonferenza della testa alla nascita e l’età alla scansione.

Cervello allargato

Analizzando le scansioni, i ricercatori hanno esaminato le dimensioni del cervello nel suo insieme, compresa la corteccia, lo strato più esterno del cervello, nonché cinque regioni selezionate per la loro prevista connessione alla stimolazione dell’intervento linguistico e allo sviluppo cognitivo nei bambini. Le regioni includevano il giro frontale inferiore sinistro e il giro temporale superiore sinistro, che possono essere rilevanti per il linguaggio, e il giro frontale inferiore destro e la corteccia cingolata anteriore bilaterale, che sono rilevanti per il controllo cognitivo. È stata aggiunta una quinta area, l’ippocampo bilaterale, perché il suo volume è spesso associato ad avversità nei primi anni di vita e allo stato socioeconomico.

I ricercatori hanno scoperto che quelli nel gruppo di trattamento dell’asilo hanno aumentato le dimensioni del loro intero cervello, compresa la corteccia.

Diverse regioni corticali specifiche apparivano anche più grandi, secondo i coautori dello studio Read Montague, professore e direttore del Laboratorio di neuroimaging umano e dell’Unità di psichiatria computazionale presso il Fralin Biomedical Research Institute, e Terry Lohrenz, professore assistente di ricerca e membro del Laboratorio di Human Istituto di neuroimmagini.

Differenze inspiegabili

Gli scienziati hanno osservato che i risultati del trattamento di intervento di gruppo per il cervello erano sostanzialmente più alti per gli uomini che per le donne. Le ragioni di ciò non sono note e sono state sorprendenti, in quanto ragazzi e ragazze hanno mostrato effetti comportamentali ed educativi positivi generalmente comparabili sulla loro istruzione arricchita. L’attuale studio non può spiegare adeguatamente le differenze di genere.

“Quando abbiamo lanciato questo progetto negli anni ’70, si sapeva di più sul modo di valutare il comportamento che su come valutare la struttura del cervello“, ha affermato Craig Ramey. “Grazie ai progressi della tecnologia di neuroimaging e attraverso forti collaborazioni interdisciplinari, siamo stati in grado di misurare le caratteristiche strutturali del cervello. La corteccia prefrontale e le aree associate al linguaggio erano decisamente colpite; e per quanto ne sappiamo, questa è la prima prova sperimentale di un legame tra le prime esperienze educative conosciute e i cambiamenti a lungo termine negli esseri umani”.

Ha aggiunto infine: “Riteniamo che questi risultati meritino un’attenta considerazione e sostengano ulteriormente il valore di garantire un apprendimento positivo e un supporto socio-emotivo per tutti i bambini, in particolare per migliorare i risultati per i bambini che sono vulnerabili a stimoli precoci inadeguati e anni di cura“.