Cognitive giftedness is a complex and multidimensional phenomenon characterized by intellectual abilities significantly above average and by a functional profile that may show considerable individual heterogeneity. This thesis aims to explore the neurobiological foundations of giftedness, with particular attention to the potential contribution of the major neurotransmitter systems involved in cognitive and emotional processes. Through a review of the scientific literature, the main neurobiological characteristics associated with high intelligence are first examined, including brain morphology, the neural efficiency hypothesis, and the Parieto-Frontal Integration Theory (P-FIT). The dopaminergic system is then explored, with particular reference to the inverted-U model and the COMT Val158Met polymorphism; the serotonergic system is considered in relation to emotional regulation, neuroplasticity, environmental susceptibility, and hyperarousal; and, finally, the glutamatergic and GABAergic systems are examined, focusing on the potential role of the excitation/inhibition balance in cognitive performance. Overall, the evidence reviewed suggests that giftedness cannot be attributed to a single neurotransmitter or biological mechanism, but should instead be understood as the possible result of a dynamic interaction among multiple neurobiological systems, genetic factors, and environmental influences. However, the available literature remains limited and does not yet allow the identification of specific neurochemical profiles characteristic of giftedness, highlighting the need for further research in this field.

La plusdotazione cognitiva (giftedness) rappresenta un fenomeno complesso e multidimensionale, caratterizzato da capacità intellettive significativamente superiori alla media e da un profilo di funzionamento che può presentare una notevole eterogeneità individuale. Il presente elaborato si propone di approfondirne le basi neurobiologiche, con particolare attenzione al possibile contributo dei principali sistemi neurotrasmettitoriali coinvolti nei processi cognitivi ed emotivi. Attraverso una revisione della letteratura scientifica, vengono inizialmente analizzate le principali caratteristiche neurobiologiche associate all’elevata intelligenza, considerando la morfologia cerebrale, l’ipotesi dell’efficienza neurale e la Parieto-Frontal Integration Theory (P-FIT). Successivamente, vengono approfonditi il sistema dopaminergico, con particolare riferimento al modello a U rovesciata e al polimorfismo Val158Met del gene COMT; il sistema serotoninergico, in relazione alla regolazione emotiva, alla neuroplasticità, alla suscettibilità ambientale e ai fenomeni di hyperarousal; e, infine, i sistemi glutammatergico e GABAergico, considerando il ruolo dell’equilibrio tra eccitazione e inibizione nelle prestazioni cognitive. Le evidenze esaminate suggeriscono che la plusdotazione non possa essere ricondotta a un singolo neurotrasmettitore o meccanismo biologico, ma debba essere interpretata come il possibile risultato dell’interazione dinamica tra molteplici sistemi neurobiologici, fattori genetici e influenze ambientali. La letteratura disponibile rimane tuttavia ancora limitata e non consente di stabilire specifici profili neurochimici caratteristici della plusdotazione, evidenziando la necessità di ulteriori studi.

Neurochimica del Cervello Plusdotato: Analisi del Profilo Neurotrasmettitoriale e Implicazioni Fisiologiche

GAZZOLA, GIULIA
2025/2026

Abstract

Cognitive giftedness is a complex and multidimensional phenomenon characterized by intellectual abilities significantly above average and by a functional profile that may show considerable individual heterogeneity. This thesis aims to explore the neurobiological foundations of giftedness, with particular attention to the potential contribution of the major neurotransmitter systems involved in cognitive and emotional processes. Through a review of the scientific literature, the main neurobiological characteristics associated with high intelligence are first examined, including brain morphology, the neural efficiency hypothesis, and the Parieto-Frontal Integration Theory (P-FIT). The dopaminergic system is then explored, with particular reference to the inverted-U model and the COMT Val158Met polymorphism; the serotonergic system is considered in relation to emotional regulation, neuroplasticity, environmental susceptibility, and hyperarousal; and, finally, the glutamatergic and GABAergic systems are examined, focusing on the potential role of the excitation/inhibition balance in cognitive performance. Overall, the evidence reviewed suggests that giftedness cannot be attributed to a single neurotransmitter or biological mechanism, but should instead be understood as the possible result of a dynamic interaction among multiple neurobiological systems, genetic factors, and environmental influences. However, the available literature remains limited and does not yet allow the identification of specific neurochemical profiles characteristic of giftedness, highlighting the need for further research in this field.
2025
Neurochemistry of the Gifted Brain: An Analysis of the Neurotransmitter Profile and Physiological Implications
La plusdotazione cognitiva (giftedness) rappresenta un fenomeno complesso e multidimensionale, caratterizzato da capacità intellettive significativamente superiori alla media e da un profilo di funzionamento che può presentare una notevole eterogeneità individuale. Il presente elaborato si propone di approfondirne le basi neurobiologiche, con particolare attenzione al possibile contributo dei principali sistemi neurotrasmettitoriali coinvolti nei processi cognitivi ed emotivi. Attraverso una revisione della letteratura scientifica, vengono inizialmente analizzate le principali caratteristiche neurobiologiche associate all’elevata intelligenza, considerando la morfologia cerebrale, l’ipotesi dell’efficienza neurale e la Parieto-Frontal Integration Theory (P-FIT). Successivamente, vengono approfonditi il sistema dopaminergico, con particolare riferimento al modello a U rovesciata e al polimorfismo Val158Met del gene COMT; il sistema serotoninergico, in relazione alla regolazione emotiva, alla neuroplasticità, alla suscettibilità ambientale e ai fenomeni di hyperarousal; e, infine, i sistemi glutammatergico e GABAergico, considerando il ruolo dell’equilibrio tra eccitazione e inibizione nelle prestazioni cognitive. Le evidenze esaminate suggeriscono che la plusdotazione non possa essere ricondotta a un singolo neurotrasmettitore o meccanismo biologico, ma debba essere interpretata come il possibile risultato dell’interazione dinamica tra molteplici sistemi neurobiologici, fattori genetici e influenze ambientali. La letteratura disponibile rimane tuttavia ancora limitata e non consente di stabilire specifici profili neurochimici caratteristici della plusdotazione, evidenziando la necessità di ulteriori studi.
neurotrasmettitori
plusdotazione
dopamina
serotonina
glutammato
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/113945