Quando pensiamo al cervello, il nostro primo pensiero va alla materia grigia: il morbido tessuto giallo-grigio ripiegato che costituisce la corteccia. Ma che dire della materia bianca apparentemente inutile che si nasconde sotto, con il suo esterno più duro e le sue lunghe ramificazioni pallide? C’è molto di più di quello che si vede…
Cos’è la materia bianca?
La materia bianca è stata messa in secondo piano in passato. Apparentemente inutile, la materia bianca è stata ignorata mentre la materia grigia veniva sondata e ispezionata. Non è passato molto tempo prima che la materia bianca venisse riconosciuta per il suo importante ruolo nel cervello.
Ma cos’è la materia bianca? Ci si potrebbe riferire ad essa come alla metropolitana del cervello – collegando diverse regioni di materia grigia nel cervello l’una all’altra. Immaginate di vivere in una città e di dover camminare da una zona all’altra a 5 miglia di distanza; il trasporto rende questo molto più fluido e aiuta a facilitare i vostri compiti. Questo è più o meno lo stesso per il tuo cervello!
La materia bianca è veloce. Questo grazie alle guaine mieliniche elettricamente isolanti (formate da cellule gliali) che racchiudono il processo di ogni neurone trasmettendo segnali ad altri neuroni. Le trasmissioni nervose sono veloci, il che significa che le regioni della materia grigia possono connettersi e rimanere in contatto l’una con l’altra. Curiosamente, queste guaine di mielina sono ciò che dà alla materia bianca il suo colore bianco-rosato. Simile a una metropolitana, la materia bianca rimane per lo più più in profondità sotto la superficie con i suoi numerosi collegamenti e passaggi.
Salute mentale
Ora immaginate se la metropolitana crollasse o non fosse costruita correttamente – le persone di certe aree non avrebbero accesso a queste regioni scollegate. Lo stesso si può dire per il cervello: solo che invece di persone, stiamo guardando informazioni.
Le regioni del cervello hanno bisogno di comunicare per portare avanti i comportamenti coinvolti nella vita quotidiana. Questa non è solo una regola umana, ma vale anche per gli animali.
Un esempio di questo può essere trovato nell’autismo. Un recente studio su Molecular Autism, utilizzando l’imaging del tensore di diffusione, ha identificato anomalie della materia bianca nell’autismo. Soprattutto, ha trovato che i tratti di materia bianca non sono riusciti a raggiungere lunghe distanze dalla corteccia. In altre parole, questo particolare treno non ha viaggiato troppo lontano.
Ricostruzione di tratti selezionati nell’autismo. Immagine per gentile concessione di Billeci et al (2012)
Ma non dimentichiamo che anche la materia bianca può aiutarci a capire meglio l’autismo. Osservando queste connessioni “difettose” della materia bianca, possiamo imparare di più sui componenti dell’autismo e sulle origini di questi comportamenti.
La malattia della materia bianca
La malattia della materia bianca offre anche una visione dell’importanza della materia bianca nel cervello. La malattia della materia bianca colpisce piccoli vasi sanguigni in profondità nella materia bianca del cervello. A loro volta, queste piccole arterie si induriscono, rendendo difficile l’accesso dei nutrienti alle cellule della materia bianca.
Fino a poco tempo fa si pensava che la malattia della materia bianca danneggiasse solo la velocità del pensiero – ma nuove ricerche hanno dimostrato il contrario. I ricercatori hanno ora identificato altri 8 deficit cognitivi associati alla malattia della materia bianca, rivelando che la malattia ha un effetto più diffuso sul cervello. I deficit vanno dalla capacità di linguaggio alla memoria ritardata e alla costruzione visuo-spaziale.
La malattia della materia bianca impone un pedaggio più pesante di quanto si pensasse, causando un vero e proprio danno cognitivo. Non è una sorpresa che la malattia contribuisca anche alla demenza vascolare o persino all’Alzheimer.
Gli adolescenti dovrebbero avere una tessera ferroviaria
Dovremmo davvero dare un po’ di tregua agli adolescenti. L’adolescenza è un periodo difficile per la maggior parte – ma spesso ignoriamo le ragioni di fondo del perché. I giovani sono in un “periodo critico” della loro vita, cruciale per lo sviluppo neurale, e gli ostacoli avversi possono lasciare effetti duraturi sul cervello. Mentre cresciamo, le esperienze modellano il nostro cervello. Una cosa che tutti sperimenteremo è lo stress (se non è così, allora immagino che tu sia fortunato!); saresti sorpreso dal segno che lo stress fa sul cervello e, soprattutto, sulla materia bianca.
Guardiamo la scimmia rhesus adolescente e il suo rapporto con la madre. In una ricerca ad accesso aperto della nostra rivista Biology of Mood and Anxiety Disorders, i ricercatori hanno studiato l’impatto a lungo termine del maltrattamento dei genitori sulla prole. È uno studio triste con risultati sorprendenti. Un aumento degli ormoni dello stress molto probabilmente ha portato a effetti a lungo termine sulla materia bianca. A sua volta, questi cambiamenti strutturali nella materia bianca del cervello sono stati collegati all’aggressività sociale, alla scarsa elaborazione visiva e alla regolazione emotiva.
scimmie Rhesus. Immagine per gentile concessione di Brian Gratwicke
Ma cosa significa esattamente avere una regolazione emotiva compromessa? In un recente studio su BMC Psychiatry, i ricercatori hanno esaminato la materia bianca negli adolescenti. Ad alcuni di questi adolescenti era stato diagnosticato un disturbo d’ansia, ad altri no. Quelli con il disturbo dell’umore sono stati trovati ad avere anomalie strutturali nella materia bianca – portando a problemi di regolazione emotiva, che hanno contribuito al disturbo d’ansia generale.
Diffusion tensor imaging della materia bianca in adolescenti con disturbi d’ansia. Immagine per gentile concessione di Liao et al (2014).
Capolinea
Siamo arrivati alla fine del blog – ma speriamo sia stato un viaggio informativo! Il messaggio da portare a casa è che la ricerca sulla materia bianca ha molto da insegnarci. E non tutti i messaggi sono negativi, né sono definitivi: le strutture della materia bianca possono cambiare in base all’ambiente, a volte in meglio. Basta dare un’occhiata ai musicisti praticanti o agli artisti marziali!