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Brain meets spine: the neural origin of toddler’s first steps

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Alla ricerca dell’origine neurale dei primi passi dei bambini

Una nuova ricerca indica che le tecniche di riabilitazione volte ad aiutare i bambini affetti da paralisi cerebrale potrebbero essere più produttive prima dei due anni di età.

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Gli esseri umani camminano su due gambe da milioni di anni. Tuttavia, non è ancora noto come si manifesti esattamente questo comportamento. I bambini possiedono l’istinto di camminare fin dalla nascita, e persino nel grembo materno. Questo «riflesso della marcia automatica» è radicato nei nostri circuiti neurali: se si sorregge un neonato da sotto le ascelle, cercherà istintivamente di avanzare. Intorno all’anno di vita, i bambini a sviluppo tipico sono in grado di camminare da soli. «Questo momento innesca cambiamenti fondamentali nello sviluppo», afferma Nadia Dominici, professoressa associata presso la Facoltà di scienze del comportamento e del movimento della Vrije Universiteit Amsterdam. «In realtà, il mancato raggiungimento di questo traguardo entro i 18-20 mesi di età può indicare un ritardo nello sviluppo», aggiunge la professoressa. Il progetto Learn2Walk, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, ha esaminato le differenze nello sviluppo della deambulazione tra i bambini a sviluppo tipico e i bambini affetti da paralisi cerebrale, studiando l’interazione tra cervello e muscoli. «Grazie al fantastico lavoro del mio team e dei miei collaboratori, siamo riusciti a raccogliere un’enorme serie di dati in un contesto sperimentale complesso», afferma Dominici.

Indagare i legami tra cervello e corpo

Nella sua ricerca precedente, Dominici ha dimostrato che l’attivazione muscolare coordinata nei neonati può essere descritta da due modelli di attivazione di base. Il primo, le «sinergie congenite», è composto da modelli che vengono mantenuti durante lo sviluppo. A questi si sovrappongono due nuovi modelli, le «sinergie supplementari», che emergono nei bambini più piccoli. «Volevamo dimostrare che i nuovi schemi visibili nei bambini piccoli che camminano in modo indipendente sono integrati da un’attività cerebrale emergente», spiega Dominici. La ricercatrice ha supposto che questa attività cerebrale emergente si verifichi all’inizio della deambulazione indipendente, in una fase di transizione. Durante questo periodo, il cervello passa a un nuovo stato stabile, una volta superato un determinato «punto critico».

Prove di sviluppo della deambulazione nei bambini piccoli

Per approfondire ulteriormente questi legami, Dominici e il suo team hanno condotto una serie di prove, seguendo lo sviluppo della deambulazione in due gruppi di bambini: uno a sviluppo tipico e l’altro con paralisi cerebrale. I ricercatori hanno monitorato l’attività muscolare e cerebrale durante le passeggiate e hanno utilizzato la tecnologia di motion capture per registrare la cinematica dei bambini. «I genitori e i bambini hanno visitato i nostri laboratori più volte, dal momento in cui i figli avevano pochi mesi fino all’età di 24-32 mesi», osserva Dominici, sottolineando che il coinvolgimento dei genitori è stato fondamentale per il progetto. Un’importante sessione di registrazione è stata quella chiamata «Primi passi»: lungo tutto l’arco del progetto, l’équipe è rimasta in contatto con i genitori per cercare di monitorare lo sviluppo dei bambini che si avvicinavano a questo momento cruciale. Secondo Dominici si trattava di registrazioni complesse, ma, come spiega la ricercatrice: «Ogni volta abbiamo visto i bambini lasciare il laboratorio sorridenti.»

Potenziale di riabilitazione prima dei due anni

L’équipe ha scoperto che la sincronizzazione cerebrale con le «sinergie» (ovvero gli schemi) aggiuntive è cruciale per l’emergere della deambulazione indipendente e che i bambini affetti da paralisi cerebrale necessitano di un minor numero di sinergie rispetto a quelli con sviluppo tipico nelle prime fasi dello sviluppo del movimento. «Pertanto la finestra critica dello sviluppo potrebbe essere prima dei due anni di età, quando il cervello è altamente plastico e il tratto corticospinale sta ancora maturando», aggiunge Dominici. «Le tecniche di riabilitazione che possono stimolare o aumentare queste sincronizzazioni fin dalla più tenera età potrebbero essere una strategia innovativa da perseguire per promuovere una deambulazione indipendente, funzionale ed efficiente nei bambini affetti da paralisi cerebrale», spiega Dominici.

Parole chiave

Learn2Walk, camminare, bambino, cervello, plastica, paralisi cerebrale, sviluppo

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