Una lunga infanzia per nutrire un cervello affamato

Il cervello di un adulto rappresenta il 2% del peso corporeo e consuma più del 20% dell’energia richiesta dal metabolismo a riposo. In un bambino di 4 anni questa quota arriva al 66%. Secondo gli antropologi della Northwestern University (Illinois), che hanno pubblicato questi dati su Proceedings of the National Academy of Sciences, la lunga infanzia degli esseri umani sarebbe necessaria proprio per consentire lo sviluppo del cervello.

I bambini crescono molto più lentamente degli scimpanzé e delle altre grandi scimmie (che filogeneticamente sono i nostri parenti più stretti) e questo permette ai cuccioli della nostra specie di portare avanti processi di apprendimento caratteristici ed esclusivi dell’essere umano.

È noto, infatti, che la crescita del cervello, durante l’infanzia, comporta la formazione di un gran numero di nuove sinapsi ogni giorno, e richiede una grande quantità di energia: su questo aspetto si è concentrato il lavoro degli antropologi americani. Christopher Kuzawa e colleghi hanno messo a confronto per la prima volta le immagini del cervello ottenute con la tomografia a emissione di positroni (PET) – che permette di visualizzare il consumo di glucosio da parte del cervello – e quelle ottenute con la risonanza magnetica per immagini (RMI), che evidenzia il volume di quest’organo ed è quindi correlata all’accrescimento.

Veniamo ai risultati: il consumo di glucosio da parte del cervello alla nascita è pari al 56% circa del fabbisogno energetico a riposo, scende al 39% nei primi sei mesi di vita, poi comincia ad aumentare e arriva al 66% intorno ai 4 anni di età (con piccole differenze tra maschi e femmine). Dopo questo picco diminuisce gradualmente. Ciò che fanno notare i ricercatori è che la velocità di crescita complessiva ha un andamento opposto: i bambini crescono molto rapidamente nei primi mesi di vita, per poi rallentare, mentre un secondo picco di crescita si verifica intorno ai 9-10 anni per le femmine e ai 12-13 anni per i maschi, quando il consumo di glucosio da parte del cervello è ormai diminuito.

Le strutture encefaliche che assorbono la maggior quantità di glucosio si trovano nel cervello e non nel cervelletto o nel tronco cerebrale, e questo suggerisce che un fabbisogno energetico così elevato sia dovuto allo sviluppo delle connessioni neuronali che si formano in gran numero nella corteccia cerebrale proprio in questi anni, prima che vengano “potate”, cioè eliminate in base alle esperienze personali, nella tarda infanzia e nell’adolescenza.

Secondo William Leonard, co-autore dello studio, la lenta crescita dei piccoli della specie umana è necessaria proprio per compensare la domanda energetica da parte del nostro complesso cervello. Un processo dispendioso e rischioso come l’infanzia prolungata sarebbe stato premiato dalla selezione naturale proprio perché mette a disposizione carburante per gli indaffarati e affamati cervelli dei bambini.

Credit per l’immagine: Paolo Margari via Compfightcc

Riferimento: doi: 10.1073/pnas.1323099111