Come si piegano i cervelli infantili? L’approfondimento dei solchi è legato allo sviluppo della larghezza, dello spessore, della curvatura e della microstruttura del solco

Come i cervelli dei neonati ottengono le loro pieghe

Dal momento della nascita, il cervello del bambino si rimodella rapidamente. Uno dei cambiamenti più evidenti è come la superficie, all’apparenza liscia, diventi coperta da pieghe più profonde e complesse. Queste pieghe non sono semplici rughe: permettono di inserire più tessuto cerebrale all’interno del cranio e sono strettamente collegate all’emergere delle capacità di pensiero, visione, movimento e abilità sociali. Questo studio pone una domanda semplice ma fondamentale: durante il primo anno di vita, in che modo esattamente questi solchi si approfondiscono e quali cambiamenti del tessuto cerebrale accompagnano questo processo?

Il paesaggio nascosto all’interno del cervello infantile

Solchi profondi nel cervello, detti solchi corticali, separano le creste rialzate conosciute come giri. Molti solchi compaiono già prima della nascita, ma continuano a modificarsi in modo significativo dopo il parto. I ricercatori hanno impiegato scansioni MRI sicure e non invasive su 43 neonati a termine, alcuni esaminati più di una volta tra la nascita e i 12 mesi, per un totale di 79 sessioni. Si sono concentrati su 15 solchi lunghi e ben definiti distribuiti in tutto il cervello—aree coinvolte nella vista, nel tatto, nel movimento, nel linguaggio e nelle funzioni cognitive superiori. Tracciando gli stessi solchi nel tempo, hanno potuto misurare come la loro forma e il tessuto sottostante cambiassero durante il primo anno.

Solchi precoci vs. solchi tardivi

Non tutte le pieghe cerebrali seguono lo stesso calendario. Alcuni solchi si formano precocemente in gravidanza, mentre altri compaiono più tardi. Il gruppo ha osservato uno schema netto: i solchi che emergono prima nell’utero sono già più profondi alla nascita ma cambiano relativamente poco dopo. I solchi che compaiono più tardi, al contrario, sono piuttosto superficiali nei neonati ma si approfondiscono rapidamente durante il primo anno. Complessivamente, la profondità media dei solchi è aumentata di circa il 21 percento, soprattutto nei primi sei mesi. Ciò suggerisce che il programma di piegatura del cervello è impostato precocemente, ma diversi solchi continuano ad avere “sbalzi di crescita” in momenti differenti dopo la nascita.

Si allargano, si addensano e si incurvano di meno

Lo studio ha misurato più della sola profondità. Gli scienziati hanno anche valutato quanto è ampio ogni solco (la sua estensione), quanto si è ispessita la corteccia circostante, quanto è pronunciata la curvatura e quanto denso è diventato il tessuto interno. Nel corso del primo anno, i solchi si sono allargati di circa il 42 percento e la corteccia intorno a essi si è ispessita di circa il 21 percento. Allo stesso tempo, le pieghe hanno perso parte della curvatura più stretta—diventando più aperte e meno appuntite. Tuttavia, questi cambiamenti non rispecchiano semplicemente il momento in cui ogni solco è apparso durante la gravidanza. Invece, i solchi che erano già spessi alla nascita sono cambiati meno, mentre quelli più sottili si sono addensati di più, seguendo un proprio ritmo.

All’interno del tessuto: costruire materia cerebrale più densa

Usando una misura MRI speciale chiamata R1, che riflette quanto il tessuto cerebrale sia denso e ricco di mielina, i ricercatori hanno dimostrato che la sostanza grigia all’interno dei solchi diventa circa un terzo più densa nel primo anno. Anche questa crescita microstrutturale non ha seguito un unico schema globale: diversi solchi hanno mostrato ritmi differenti di cambiamento del tessuto. Quando gli scienziati hanno combinato tutte le misure—estensione, spessore, curvatura e densità tissutale—hanno scoperto che la profondità poteva essere prevista come una miscela pesata di questi fattori, e che la ricetta esatta variava da un solco all’altro. In altre parole, non esiste una singola “manopola” che controlli la piegatura; piuttosto, molteplici processi fisici e biologici agiscono insieme.

Zoom: perché i punti più profondi contano di più

All’interno di ogni solco, la linea più profonda al centro—il fondo—si distingueva. Le analisi locali hanno mostrato che i punti più profondi lungo un solco tendono ad avere curvatura più accentuata, tessuto più denso e una corteccia leggermente più sottile rispetto alle pareti circostanti. Queste differenze sottili suggeriscono che i fondi possano essere zone speciali dove crescita tissutale, forze meccaniche e future funzioni cerebrali convergono. Lavori precedenti hanno collegato tali regioni profonde a capacità chiave, come il movimento della mano, il linguaggio e il riconoscimento di volti o luoghi, sollevando la possibilità che la modellazione fisica di queste pieghe contribuisca a organizzare la disposizione delle funzioni mentali.

Cosa significa per la salute cerebrale precoce

Per un non specialista, la conclusione principale è che la piegatura del cervello infantile è al tempo stesso ordinata e diversificata. Alcuni solchi maturano presto e cambiano poco; altri continuano a rimodellarsi per tutto il primo anno. La profondità è strettamente legata a quanto le pieghe sono larghe, a quanto la corteccia è spessa e curva, e a quanto denso diventa il suo tessuto. Mappando in dettaglio queste traiettorie normali, questo lavoro fornisce una tabella di riferimento per lo sviluppo cerebrale sano. Poiché pattern anomali della profondità dei solchi sono stati associati a condizioni come autismo, sindrome di Down e depressione, tali riferimenti potrebbero alla fine aiutare i medici a individuare precocemente deviazioni e a capire come l’architettura fisica del cervello infantile supporti l’emergere del pensiero, della percezione e del comportamento.

Citazione: Tung, S.S., Yan, X., Fascendini, B. et al. How do infant brains fold? Sulcal deepening is linked to development of sulcal span, thickness, curvature, and microstructure. Commun Biol 9, 258 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09536-8

Parole chiave: sviluppo cerebrale infantile, piegatura corticale, profondità dei solchi, risonanza magnetica cerebrale, disturbi del neurosviluppo