Ci sono tre parti del cervello che sono le più importanti per l’apprendimento cinestesico e di abilità. I gangli della base, la corteccia cerebrale e il cervelletto giocano tutti ruoli ugualmente importanti nella capacità di imparare nuove abilità e di padroneggiarle.
I gangli della base sono un insieme di gangli (gruppi di neuroni) che si trovano alla base del prosencefalo. I gangli della base ricevono informazioni da altre parti del cervello come l’ippocampo e le aree corticali che inviano messaggi sul mondo esterno. La maggior parte di questi messaggi sono sensoriali, cioè ciò che una persona sente fisicamente. I gangli della base interpretano queste informazioni e le inviano al talamo e al tronco cerebrale, che svolgono entrambi un ruolo importante nel movimento fisico. Pertanto, i gangli della base sono l’inizio del processo per qualcuno che sta imparando a rispondere visceralmente agli stimoli intorno a lui. È importante, una volta imparata un’abilità, praticarla. Questo può cambiare il modo in cui i circuiti dei gangli della base partecipano alla performance di quell’abilità e che la plasticità sinaptica è un meccanismo neurale di base che permette tali cambiamenti. Più una persona pratica, più plasticità sviluppa.
La corteccia cerebrale è il tessuto cerebrale che copre la parte superiore e i lati del cervello nella maggior parte dei vertebrati. È coinvolta nella memorizzazione e nell’elaborazione degli input sensoriali e degli output motori. Nel cervello umano, la corteccia cerebrale è in realtà un foglio di tessuto neurale spesso circa 1/8 di pollice. Il foglio è piegato in modo da potersi inserire all’interno del cranio. I circuiti neurali in quest’area del cervello si espandono con la pratica di un’attività, proprio come la plasticità sinaptica cresce con la pratica. Il chiarimento di alcuni dei meccanismi di apprendimento da parte delle neuroscienze è stato avanzato, in parte, dall’avvento delle tecnologie di imaging non invasive, come la tomografia a emissione di positroni (PET) e la risonanza magnetica funzionale (FMRI). Queste tecnologie hanno permesso ai ricercatori di osservare direttamente i processi di apprendimento umano. Attraverso questi tipi di tecnologie, siamo ora in grado di vedere e studiare ciò che accade nel processo di apprendimento. In diversi test eseguiti, il cervello sottoposto a imaging ha mostrato un maggiore flusso di sangue e un’attivazione in quell’area del cervello che veniva stimolata attraverso diverse attività, come battere le dita in una sequenza specifica. È stato rivelato che il processo all’inizio dell’apprendimento di una nuova abilità avviene rapidamente, e in seguito rallenta fino a raggiungere quasi un plateau. Questo processo può anche essere indicato come la legge dell’apprendimento. L’apprendimento più lento ha mostrato nella FMRI che nella corteccia cerebrale questo era il momento in cui si verificava l’apprendimento a lungo termine, suggerendo che i cambiamenti strutturali nella corteccia riflettono il miglioramento dei ricordi delle abilità durante le fasi successive dell’allenamento. Quando una persona studia un’abilità per un periodo di tempo più lungo, ma in un lasso di tempo più breve, imparerà rapidamente, ma conserverà le informazioni solo nella memoria a breve termine. Proprio come studiare per un esame; se uno studente cerca di imparare tutto la sera prima, alla lunga non lo farà. Se una persona studia un’abilità per un periodo di tempo più breve, ma più frequentemente e a lungo termine, il suo cervello conserverà questa informazione molto più a lungo, poiché viene immagazzinata nella memoria a lungo termine. Gli studi funzionali e strutturali del cervello hanno rivelato una vasta interconnettività tra diverse regioni della corteccia cerebrale. Per esempio, un gran numero di assoni interconnette le aree sensoriali posteriori che servono la vista, l’udito e il tatto con le regioni motorie anteriori. La comunicazione costante tra sensazione e movimento ha senso, perché per eseguire un movimento fluido attraverso l’ambiente, il movimento deve essere continuamente integrato con la conoscenza dell’ambiente circostante ottenuta tramite la percezione sensoriale. La corteccia cerebrale gioca un ruolo nel permettere agli esseri umani di fare questo.
Il cervelletto è fondamentale per la capacità di un umano o animale di essere in grado di regolare il movimento. Quest’area del cervello avvolge il tronco cerebrale ed è molto densa di neuroni e connessioni neurali. Questa parte del cervello è coinvolta nella tempistica e nel movimento. Assiste nella previsione degli eventi, specialmente nella formazione, esecuzione e tempistica delle risposte condizionate. Il cervelletto gioca un ruolo molto importante in tutte le forme di apprendimento cinestesico e nella funzione motoria. Per una ballerina, è importante essere in grado di controllare i propri movimenti e cronometrarli esattamente per la propria routine. Per un giocatore di calcio è importante essere in grado di regolare il movimento quando corre lanciando, ed essere in grado di avere il controllo su dove va la palla così come il tempo di esso.
Tutti e tre questi importanti sistemi nel cervello funzionano insieme come una squadra, uno non è più importante dell’altro. Lavorano insieme per consentire la risposta agli eventi sensoriali, il tempismo, il controllo delle azioni fisiche e altro ancora. Tuttavia, è importante ricordare che se una persona non si esercita attivamente, queste parti del cervello non la aiuteranno a raggiungere il suo pieno potenziale. Le alterazioni nel cervello che avvengono durante l’apprendimento sembrano rendere le cellule nervose più efficienti o potenti. Gli studi hanno dimostrato che gli animali allevati in ambienti complessi hanno un maggior volume di capillari per cellula nervosa -e quindi un maggior apporto di sangue al cervello- rispetto agli animali in gabbia, indipendentemente dal fatto che l’animale in gabbia vivesse solo o con compagni. Nel complesso, questi studi descrivono un modello orchestrato di aumento della capacità del cervello che dipende dall’esperienza.