Il cervello degli adolescenti

Non è facile essere un adolescente.

Gli anni dell’adolescenza possono svolgersi come un romanzo d’avventura, dove le tentazioni quotidiane portano a decisioni difficili. E se facessi quel grande salto in bicicletta? Qual è la cosa peggiore che potrebbe succedere se sgattaiolassi fuori dopo il coprifuoco? Dovrei provare a fumare?

Gli adolescenti devono agire su una parata infinita di scelte. Alcune scelte, tra cui il fumo, comportano gravi conseguenze. Di conseguenza, gli adolescenti si trovano spesso intrappolati tra le loro tendenze impulsive (Provaci!) e la loro nuova capacità di fare scelte informate e logiche (Aspetta, forse non è una buona idea!).

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Cosa rende dunque il cervello degli adolescenti così complesso? Cosa spinge gli adolescenti – più di ogni altro gruppo di età – a prendere decisioni avventate o discutibili? Scrutando nel cervello degli adolescenti, gli scienziati che studiano lo sviluppo del cervello hanno iniziato a trovare delle risposte.

L’adolescente evoluto

Se avete mai pensato che le scelte degli adolescenti sono tutte di esplorazione e di superamento dei limiti, siete sulla buona strada. Gli esperti credono che questa tendenza segni una fase necessaria nello sviluppo degli adolescenti. Il processo aiuta a preparare gli adolescenti ad affrontare il mondo da soli. È qualcosa che tutti gli esseri umani si sono evoluti per sperimentare – sì, gli adolescenti di tutto il mondo attraversano questo periodo esplorativo. Né è unico per le persone: Anche i topi di laboratorio sperimentano una fase simile durante il loro sviluppo.

Per esempio, gli esperimenti di laboratorio mostrano che i giovani topi stanno vicino alle loro madri per sicurezza. Man mano che i topi crescono, lo fa anche il loro comportamento. “Quando raggiungono la pubertà, sono come, ‘Comincerò a controllare com’è questo ambiente senza la mia mamma’”, spiega Beatriz Luna, dell’Università di Pittsburgh.

Come neuroscienziato cognitivo dello sviluppo, Luna studia quei cambiamenti che avvengono nel cervello quando i bambini si sviluppano in adulti. Lei e altri ricercatori stanno mostrando come l’esperienza adolescenziale può portare a potenti vantaggi più tardi nella vita. Prendiamo ancora i topi: I giovani topi che esplorano di più tendono a vivere più a lungo – cioè, a meno che un gatto li mangi, aggiunge Luna.

Jackpot!

Cosa succede davvero nel cervello di un adolescente? Naturalmente, i neuroscienziati non possono effettivamente scrutare all’interno dei cervelli degli adolescenti viventi. I ricercatori scansionano il cervello degli adolescenti mentre i loro proprietari pensano, imparano e prendono decisioni critiche.

Eveline Crone è una psicologa dell’Università di Leiden nei Paesi Bassi che studia come si sviluppa il cervello. Per farlo, Crone usa un enorme strumento di alta tecnologia chiamato scanner di risonanza magnetica (MRI). Lo scanner si basa su un potente magnete e onde radio per creare immagini dettagliate del cervello dei giovani volontari di Crone. È indolore e sicuro. Tutto ciò che i soggetti adolescenti di Crone devono fare è sdraiarsi – e fare qualche gioco.

Un ragazzo si prepara ad entrare in uno scanner di risonanza magnetica (MRI). I tappi per le orecchie lo proteggeranno dai forti rumori prodotti dai rapidi impulsi di elettricità che creano i potenti campi magnetici della risonanza magnetica. Beatriz Luna

Quando i volontari di Crone guardano in alto, vedono uno specchio che riflette uno schermo di computer su cui possono giocare a giochi di computer tipo casinò. Premendo un pulsante, appare una slot machine che permette agli adolescenti di giocare e vincere. Tre banane di fila? Si vince un dollaro! “I ragazzi lo adorano. Vogliono sempre tornare”, ride Crone.

Gli adolescenti possono anche giocare a giochi che richiedono loro di fare delle scelte, come premere un grilletto, sorridere a un volto attraente o accettare un’offerta allettante. Alcune scelte fanno guadagnare loro dei premi, come monete o cibo.

Mentre i suoi soggetti giocano, Crone e i suoi collaboratori sono al lavoro per osservare e misurare quali parti del cervello degli adolescenti sono più attive. I ricercatori possono individuare l’attività osservando quanto ossigeno usano le varie regioni del cervello. Le parti molto attive del cervello usano molto ossigeno.

Durante i test basati sull’assunzione di rischi e sulle ricompense, una regione profonda del cervello mostra più attività negli adolescenti che nei bambini o negli adulti, dice Crone. Questa regione, conosciuta come lo striato ventrale, è spesso indicata come il “centro di ricompensa” del cervello. La regione può spingerci a ripetere i comportamenti che forniscono una ricompensa, come il denaro e i regali.

Conclude Crone: Questa differenza fisica nell’attività cerebrale degli adolescenti “dimostra che l’adolescenza è una fase unica dello sviluppo.”

Tirogo della guerra

Gli adolescenti sono particolarmente sensibili e reattivi all’influenza di amici, desideri ed emozioni, dicono i ricercatori. È una delle caratteristiche di questa fase della vita.

Una delle ragioni principali per cui gli adolescenti spesso rispondono a queste influenze con decisioni irrazionali è la presenza di una sostanza chimica del cervello nota come dopamina. Il cervello rilascia dopamina quando qualcosa ci fa sentire bene, che si tratti di ricevere un complimento da un insegnante o di trovare una banconota da 20 dollari. I livelli di dopamina in generale raggiungono il picco durante l’adolescenza. Negli adolescenti, la forza di questa risposta di “sentirsi bene” aiuta a spiegare perché spesso cedono ai desideri impulsivi.

B.J. Casey della Cornell University cerca di capire questi modelli biologici negli adolescenti. In esperimenti di laboratorio, questa scienziata del cervello e i suoi collaboratori hanno visto un aumento dell’attività nello striato ventrale ogni volta che qualcuno, a qualsiasi età, si trova di fronte a una decisione rischiosa o all’offerta di una ricompensa. Tuttavia, questa regione del cervello sembra “gridare più forte” tra i 13 e i 17 anni che in qualsiasi altro momento durante lo sviluppo umano.

Crucialmente, lo striato ventrale comunica anche con un’altra regione del cervello, questa situata appena dietro la fronte. Chiamata corteccia prefrontale, è la principale pianificatrice del cervello.

Queste scansioni cerebrali evidenziano la corteccia prefrontale, appena dietro la fronte, e lo striato ventrale, più in profondità nel cervello. Beatriz Luna

Un altro modo di pensare alla corteccia prefrontale è come il direttore d’orchestra. Dà istruzioni e permette le chiacchiere tra le altre regioni del cervello. Guida il modo in cui pensiamo e impariamo procedure passo dopo passo, come allacciare i lacci delle scarpe. Anche i bambini in età prescolare si affidano alla corteccia prefrontale per prendere decisioni. Nel complesso, la capacità della corteccia prefrontale di comandare il cervello aumenta con l’età.

La ricerca di Casey mostra come il cervello degli adolescenti sia bloccato in un tiro alla fune tra la spinta logica della corteccia prefrontale e la spinta impulsiva dello striato ventrale. Anche se gli adolescenti possono prendere buone decisioni, “nella foga del momento – anche quando sanno meglio,” il sistema di ricompensa può superare il maestro della pianificazione. Questo può portare a decisioni sbagliate, dice Casey.

In effetti, gli adolescenti quasi non possono fare a meno di rispondere alla promessa di una ricompensa, dice Casey. “È come se fossero tirati verso di essa”. Succede anche se la scelta appare illogica.

Mentre questo sembrerebbe spingere gli adolescenti verso anni di seria assunzione di rischi, non è un errore dell’evoluzione. Casey e altri ricercatori ritengono che il cervello degli adolescenti si sia evoluto specificamente per rispondere alle ricompense in modo che gli adolescenti si lascino alle spalle la protezione fornita dai genitori e comincino a esplorare il loro ambiente – un passo necessario verso l’indipendenza di cui avranno bisogno in età adulta.

Miglioramento delle chiacchiere

Mentre tutto questo accade durante l’adolescenza, la corteccia prefrontale sembra ritardare lo sviluppo. Si scopre che questo ritardo serve un’importante funzione evolutiva, dice Michael Frank della Brown University. Frank studia i processi cerebrali che si verificano durante l’apprendimento e il processo decisionale.

La corteccia prefrontale è importante perché insegna al resto del cervello le regole su come funziona il mondo. Quindi è importante che il pianificatore principale non sia troppo rigido o restrittivo durante l’adolescenza. Invece, rimane aperto all’apprendimento. Solo più tardi nello sviluppo il cervello può ignorare le informazioni meno utili, dice Frank.

Prima dell’adolescenza, il pianificatore principale non è abbastanza avanzato per guidare tutte le altre regioni del cervello. Questo perché non conosce ancora le regole del gioco. “Ecco perché ci sono i genitori che fungono da corteccia prefrontale”, scherza Frank. Poi, troppo spesso, dice, “raggiungi l’adolescenza e non ascolti più i tuoi genitori.”

Prunito, non raggrinzito

Durante l’adolescenza, due processi chiave sembrano giocare un ruolo importante nella maturazione del nostro cervello. Uno dei processi coinvolge gli assoni, o fibre che collegano le cellule nervose. Fin dall’infanzia, queste fibre permettono a una cellula nervosa di parlare con un’altra. Durante l’adolescenza, il tessuto adiposo inizia a isolare gli assoni dai segnali che interferiscono – è un po’ come la plastica che riveste i cavi elettrici.

La psicologa Eveline Crone studia il cervello degli adolescenti osservando quali parti di esso sono più attive quando dei volontari adolescenti in uno scanner MRI giocano a giochi per computer simili al casinò. Università di Leiden

Negli assoni, il tessuto isolante permette alle informazioni di andare avanti e indietro tra le cellule del cervello molto più velocemente. Aiuta anche a costruire reti che collegano la corteccia prefrontale con altre regioni del cervello, permettendo loro di lavorare insieme in modo più efficiente. Alla fine, il pianificatore principale può inviare messaggi in tutto il cervello con velocità e precisione.

Il secondo processo chiave coinvolge le sinapsi. Una sinapsi è come un bacino tra le cellule nervose. Le cellule nervose comunicano trasmettendo segnali chimici ed elettrici. Questi segnali si muovono attraverso le sinapsi.

Nei primi tre anni di vita, i bambini sviluppano connessioni apparentemente infinite nei loro circuiti cerebrali. Poi, a partire dall’adolescenza, il cervello inizia a scartare molte di queste connessioni. Luna, il neuroscienziato cognitivo dello sviluppo, lo paragona a un artista che inizia con un blocco di granito e taglia via ogni pietra non necessaria per creare una scultura. In questo caso, il cervello agisce come lo scultore e taglia via le sinapsi in eccesso. Gli scienziati si riferiscono a questo processo come potatura sinaptica.

A questo punto, il cervello ha imparato quali sinapsi sono più utili, spiega Luna. Così il cervello rafforza le sinapsi di cui ha veramente bisogno ed elimina quelle che rallentano le cose o non sono utili. Per esempio, quando le persone invecchiano, diventano più abili nella loro lingua madre, ma trovano più difficile imparare una lingua che non hanno mai parlato prima. Possono mancare alcune delle sinapsi che hanno imparato in precedenza.

La potatura sinaptica e altri cambiamenti che avvengono nel cervello degli adolescenti danno agli adolescenti gli strumenti per iniziare a prendere decisioni da soli – anche se sono cattive decisioni, dice Luna.

“Ora hai un cervello che dice: ‘Posso prendere le mie decisioni. Posso andare in skateboard su quei gradini”, dice Luna. “Quando eri un bambino, controllavi con la mamma. Ma ora hai il sistema prefrontale che ti dà la capacità di prendere decisioni.”

Combinati, tutti questi processi aiutano a spiegare le decisioni a volte logiche – ma spesso impulsive o imprevedibili – che il cervello degli adolescenti può prendere. Quindi la prossima volta che sei combattuto se una ricompensa vale un certo rischio, ricordati del tiro alla fune che sta avvenendo nel tuo cervello – e che da qualche parte lì dentro, hai gli strumenti per prendere la decisione migliore.

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