Cosa possiamo imparare dal modo in cui si sviluppa il cervello

I cambiamenti neuroanatomici nel cervello determinano importanti trasformazioni nelle proprietà funzionali del cervello, che comportano modificazioni cognitive e comportamentali.
Nella specie umana, gli eventi che caratterizzano lo sviluppo prenatale e postnatale del cervello umano sono molto più lenti, rispetto a quelli degli altri mammiferi: il cervello umano, quindi, mantiene ancora l'opportunità di andare incontro a importanti modificazioni strutturali nel momento in cui il bambino ha la possibilità di percepire e agire sull'ambiente esterno.
L'esistenza di periodi di immaturità prolungati nello sviluppo ontogenetico della specie umana ha importanti conseguenze:
Il tempo dello sviluppo postnatale si protrae: il tempo a disposizione perché l'ambiente e l'esperienza possano esercitare la propria influenza è molto, rendendo la nostra specie maggiormente aperta all'influenza ambientale.
E' possibile raggiungere un maggior volume cerebrale (corteccia prefrontale, soprattutto, che ha un ruolo di primo piano nelle più improtanti abilità cognitive elevate).
Lo sviluppo postnatale del cervello è caratterizzato da due fenomeni:
crescita di volume e incremento nella dimensione e nella complessità delle ramificazioni dendritiche dei neuroni;
incremento nel numero e nella densità delle connessioni sinaptiche (che iniziano a formarsi in alcune zone già dalle prime settimane di gestazione);
L'incremento delle sinapsi (che costituiscono il punto di contatto e di comunicazione tra i neuroni) indica un aumento generalizzato delle capacità integrative del cervello e un aumento delle connessioni tra le diverse parti del cervello, che diventeranno parte di circuiti neurali specializzati.
Lo sviluppo cerebrale avviene in due fasi, con una tempistica differente nelle diverse aree corticali:
sovrapproduzione sinaptica: il cervello del neonato contiene un numero maggiore di sinapsi dell'adulto (periodo di opportunità e vulnerabilità).
decadimento: molte connessioni sinaptiche vengono eliminate;
Corteccia uditiva primaria e visiva: sovrapproduzione fino a 3-4 mesi e decadimento fino ai 6 anni;
Corteccia prefrontale: sovrapproduzione fino al 1° anno di vita e decadimento fino ai 15 anni.
E' l'esperienza che determina quali connessioni sinaptiche e quali circuiti neurali verranno mantenuti, e quali verranno eliminati.
Durante lo sviluppo pre e post-natale, i circuiti neurali corticali vengono continuamente rimodellati in funzione dell'input che ricevono dall'ambiente. Prima della nascita, gli input che modellano lo sviluppo dei circuiti cerebrali provengono dall'interno del sistema stesso, dall'attività spontanea e intrinseca generata all'interno del cervello, in grado di modificarsi continuamente attraverso il proprio stesso funzionamento. Solo con la maturazione degli organi di senso e con la nascita, gli input provenienti dall'ambiente esterno iniziano a modellare i circuiti neurali.