Lo sviluppo cerebrale inizia al quarto mese di gravidanza, lo studio

Circa quattro o cinque mesi dopo il concepimento, inizia un’esplosione di crescita sinaptica nella corteccia prefrontale (PFC) del feto umano. E all’interno di questa massa intricata di connessioni, il cervello in via di sviluppo acquisisce le proprietà uniche che rendono gli esseri umani capaci di pensiero astratto, linguaggio e interazioni sociali complesse.

Ma quali sono gli ingredienti molecolari necessari perché avvenga questa fioritura di sinapsi e che portino a cambiamenti così profondi nel cervello? I ricercatori di Yale hanno identificato cambiamenti chiave nell’espressione genica e nella struttura del cervello umano in via di sviluppo che lo rende unico tra tutte le specie animali.

Per gli studi, il team di laboratorio ha condotto un’analisi approfondita delle espressioni geniche che si verificano nelle cortecce prefrontali di umani, macachi e topi a metà dello sviluppo fetale e quindi ha identificato sia le somiglianze che le differenze tra le specie.

Un fattore critico nel determinare sia le somiglianze che le differenze osservate nel cervello in via di sviluppo di queste specie, hanno scoperto, è la concentrazione di acido retinoico, o RA, un sottoprodotto della vitamina A. L’acido retinoico, che è essenziale per lo sviluppo di ogni organo, è strettamente regolamentato in tutti gli animali. Troppa o troppo poca RA può portare ad anomalie dello sviluppo.

Quando i ricercatori hanno bloccato i segnali dell’AR nella corteccia prefrontale dei topi, gli animali non sono riusciti a sviluppare i circuiti specifici e la connettività in aree del cervello che negli esseri umani sono essenziali per la memoria di lavoro e la cognizione. Negli esseri umani, questo stesso percorso viene interrotto anche durante lo sviluppo nei pazienti con schizofrenia e disturbi dello spettro autistico, suggerendo che questi disturbi possono condividere radici simili durante lo sviluppo.

Tuttavia, un attento esame dei geni che sintetizzano e disattivano l’AR nella corteccia prefrontale ha rivelato importanti differenze tra topi e primati. 

La corteccia prefrontale integra le informazioni provenienti da altre parti del sistema nervoso centrale e fornisce il controllo dall’alto verso il basso dell’attenzione, del pensiero, delle emozioni e delle azioni.