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Neuroscienze e Malattie neurologiche

Eppur si muove! Spegnere un'area del cervello per capire i danni da ictus

Con uno studio appena pubblicato su Nature Communications insieme all'Università degli Studi di Milano, Ospedale Humanitas, abbiamo aggiunto un tassello alla comprensione dei meccanismi neurali sottesi alla consapevolezza di movimento. Le ricadute sono importanti sul piano sia clinico, sia tecnologico per realizzare arti robotizzati  

Se la consapevolezza di sé, appare la cosa più ovvia al nostro senso comune, la sua natura in termini anatomici e fisiologici rimane a oggi un problema irrisolto. Come può la coscienza di un’esperienza soggettiva, come il piacere provato nell’assaporare un buon cibo o il dolore legato a una perdita importante, emergere dall’attività oggettiva del cervello, fatto di neuroni fisici che comunicano tramite reazioni chimiche ed elettriche?

Nel racconto pubblicato nel 2016 a seguito di una nostra ricerca uscita sulla rivista e-Life, avevamo parlato di consapevolezza corporea, cioè di quella capacità di riconoscere le parti del nostro corpo distinguendole da quelle degli altri. Ora abbiamo il piacere di annunciare un nuovo studio incentrato questa volta sulla consapevolezza motoria, cioè la capacità di sentire che, quando compiamo un’azione, stiamo muovendo parti del nostro corpo. A seguito di un ictus cerebrale, che spesso induce una paralisi di un lato del corpo, questa forma di consapevolezza può essere seriamente compromessa: i pazienti sono talmente inconsapevoli del loro stato da essere convinti di muovere senza problemi l’arto paralizzato. Ma quale pattern neuronale è responsabile di questa consapevolezza motoria?

Nello studio pubblicato da Nature Communications e condotto in collaborazione con l'Università degli Studi di Milano, Ospedale Humanitas, siamo riusciti a “spegnere” il giusto interruttore neurale per “disattivare” transitoriamente la consapevolezza motoria. Abbiamo cioè indotto una “lesione virtuale” di una zona specifica del cervello per ricreare uno stato di inconsapevolezza motoria simile a quello osservato nei pazienti con ictus. La tecnica consiste nella stimolazione elettrica diretta della corteccia cerebrale e si usa in pazienti con tumori cerebrali per studiare le funzionalità delle aree adiacenti al tumore da asportare. Questa mappatura intraoperatoria, eseguita con paziente sveglio, ha lo scopo di limitare la zona di intervento, evitando così di produrre danni che potrebbero verificarsi in seguito all’asportazione di un tessuto ancora normalmente funzionante.

In questo contesto sperimentale abbiamo stimolato la corteccia premotoria ventrale (spesso danneggiata nei casi di inconsapevolezza motoria post ictus) mentre i pazienti eseguivano l’azione di girare una manopola. A seguito della stimolazione, i 12 pazienti coinvolti non solo non riuscivano più a eseguire i movimenti richiesti (paralisi transitoria), ma erano anche totalmente inconsapevoli del blocco motorio e fermamente convinti di aver girato la manopola.
L’importanza dello studio risiede nel fatto che siamo riusciti a riprodurre, in soggetti sani da un punto di vista motorio e cognitivo, la stessa alterazione di coscienza osservata nei pazienti con ictus, confermando così l’importanza della corteccia premotoria come centro cruciale del network anatomo-funzionale sotteso alla consapevolezza motoria.

Oltre ad arricchire la nostra conoscenza di base sul tema del controllo motorio, la comprensione dei meccanismi neurali sottesi alla consapevolezza di movimento ha importanti ricadute in ambito sia clinico, per comprendere i deficit di consapevolezza motoria, sia tecnologico, per realizzare arti meccanici o protesi robotizzate, capaci di interagire in modo sempre più efficace con l'ambiente e gli esseri umani.

Gruppo di lavoro: Luca Fornia, Guglielmo Puglisi, Antonella Leonetti, Lorenzo Bello, Anna Berti, Gabriella Cerri, Francesca Garbarini.

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