I neuroscienziati scoprono come la pratica rende perfetti

Cella di Purkinje in Technicolor

I ricercatori dell'Università della Pennsylvania e della Princeton University hanno fatto una scoperta rivoluzionaria che spiega come i neuroni che controllano i muscoli del cervello padroneggiano le abilità attraverso la pratica.

La ricerca è stata condotta da Javier Medina, assistente professore presso il Dipartimento di Psicologia della Penn's School of Arts and Sciences, e Farzaneh Najafi, uno studente laureato nel Dipartimento di Biologia. Hanno collaborato con il collega postdottorato Andrea Giovannucci e il professore associato Samuel SH Wang dell'Università di Princeton.

Lo studio intitolato "Sensory-Driven Enhancement of Calcium Signals in Dendrites of Awake Mice Cell Purkinje Individual" è stato pubblicato sulla rivista Cell Reports del febbraio 2014.

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Le cellule di Purkinje nel cervelletto creano la memoria muscolare

Il cervelletto (latino per "piccolo cervello") è il centro di controllo motorio primario del cervello. Contiene migliaia di cellule di Purkinje che ricevono messaggi da una fibra rampicante, che è un tipo di neurone che si estende dal tronco cerebrale e invia feedback da ogni muscolo in tutto il corpo. Al fine di perfezionare le capacità motorie, il cervello ha un sistema di feedback che controlla quando i movimenti vanno bene e quando i movimenti vanno male.

Le cellule del Purkinje sono i neuroni che coordinano tutti i movimenti del corpo. Le fibre rampicanti sono i neuroni che forniscono feedback quando c'è un errore o una sensazione inaspettata. Insieme le cellule di Purkinje e le fibre rampicanti lavorano in armonia per mettere a punto il controllo del motore.

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The Fabric of Mind di Richard Bergland

Quando ho pubblicato The Athlete's Way (La stampa di S. Martino) nel 2007, i neuroscienziati erano ancora incerti su come il cervello abbia creato la memoria muscolare. Fortunatamente, mio ​​padre, neuroscienziato e neurochirurgo, scrisse un libro intitolato The Fabric of Mind (Viking), da lungo tempo credeva che le cellule di Purkinje del cervelletto fossero la chiave per padroneggiare un'abilità attraverso la pratica. Per questo motivo, ho messo le cellule di Purkinje e il cervelletto sotto i riflettori come la chiave di The Athlete's Way . (Per ulteriori informazioni su questo clic qui.)

Quando crescevo, mio ​​padre mi allenava a tennis dicendo: "Pensa a martellare e forgiando la memoria muscolare del tuo cervelletto ad ogni colpo." Queste nuove scoperte aiutano a spiegare esattamente come funziona quel processo.

Il cervelletto rappresenta solo il 10% del volume cerebrale, ma ospita oltre il 50% dei neuroni totali del cervello . Mio padre diceva sempre: "Qualunque cosa stia facendo il cervelletto, ne sta facendo un sacco." Mi sono fidato di quello che lui chiamava "un'ipotesi educata" che il cervelletto fosse importante tanto quanto il cervello quando creai il cervello cerebrale "Modello split-brain per The Athlete's Way .

Un decennio da quando ho scritto il manoscritto per The Athlete's Way – dopo aver plasmato le idee delle neuroscienze attraverso le conversazioni quotidiane con mio padre – è emozionante vedere le neuroscienze all'avanguardia confermare le intuizioni di mio padre. Sebbene mio padre sia morto nel 2007, so che queste nuove scoperte sulle cellule del Purkinje e sulle fibre rampicanti lo metterebbero al settimo cielo.

Schizzo originale di Purkinje di Santiago Ramon y Cajal

Per decenni, l'enigma di come funziona il sistema di feedback tra le fibre rampicanti e le cellule di Purkinje ha perplesso i neuroscienziati. In questo studio rivoluzionario, il team di Penn ha dimostrato per la prima volta che esiste una differenza misurabile tra i segnali "veri" e quelli "falsi". Questa conoscenza farà progredire enormemente gli studi futuri sul controllo motorio, in particolare per quanto riguarda il modo in cui i movimenti possono essere migliorati con la pratica.

Questa scoperta fornisce nuove e specifiche prove sui meccanismi della neuroplasticità cerebellare. Il fatto che i nuovi percorsi neuronali diventino cablati in risposta ai segnali di errore delle fibre rampicanti consente al cervelletto di inviare istruzioni migliori ai neuroni motori la prossima volta che si tenta la stessa azione. Questo è il motivo per cui non dimentichi mai come andare in bicicletta.

Conclusione: le cellule di Purkinje, le fibre rampicanti e il cervelletto rimangono misteriosi

L'esatto meccanismo che consente alle singole cellule di Purkinje di distinguere tra i due tipi di segnali in fibra rampicante rimane una questione aperta e sono necessarie ulteriori ricerche. Sapendo che le cellule di Purkinje sono in grado di distinguere quando i loro corrispondenti neuroni muscolari incontrano un errore, probabilmente cambierà gli studi futuri sul controllo motorio. Si spera che questa nuova scoperta degli scienziati Penn condurrà a nuove ricerche sui fondamenti della neuroplasticità e su come migliorare la padronanza di qualsiasi abilità attraverso la pratica, la pratica e la pratica.

Se vuoi saperne di più sulle cellule del cervelletto e del Purkinje, dai un'occhiata ai post del mio blog Psychology Today :

• "No. 1 La pratica del motivo rende perfetti "
• "Verso un nuovo modello split-brain: cervello cervello in su"
• "In che modo il cervelletto è collegato ai disturbi dello spettro autistico?"
• "I problemi della famiglia dell'infanzia possono smuovere lo sviluppo del cervello"
• "La neuroscienza di calmare un bambino"
• "Perché ballare così bene per il tuo cervello?"
• "The Neuroscience of Madonna's Enduring Success"
• "Gesturing coinvolge tutti e quattro gli emisferi cerebrali"
• "La neuroscienza della superfluidità"
• "Un altro motivo per staccare la televisione"
• "Migliori abilità motorie legate a punteggi accademici superiori"
• "La neuroscienza dell'immaginazione"
• "La conoscenza troppo cristallizzata riduce l'intelligenza fluida"

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