Ruolo
causale della corteccia prefrontale nel modulare attenzione e memoria
DIANE RICHMOND
NOTE E
NOTIZIE - Anno IX - 02 aprile 2011.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). La sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica, e
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società
Nazionale di Neuroscienze.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Una
notevole mole di studi ha documentato da tempo l’importanza della corteccia prefrontale in due processi cruciali per la cognizione umana, ossia l’attenzione selettiva e la memoria di
lavoro[1], ma la ricerca non ha ancora
chiarito i rapporti che intercorrono fra queste due funzioni neocorticali. Theodore
Zanto e collaboratori, combinando stimolazione magnetica transcraniale (TMS),
risonanza magnetica funzionale (fMRI) e rilievi ellettroencefalografici (EEG)
hanno dimostrato nell’uomo un collegamento causale, dall’alto verso il basso,
fra l’attenzione selettiva esercitata nell’elaborazione visiva e la memoria che
accompagna il funzionamento cognitivo momento per momento (Zanto T. P., et
al. Causal
role of the prefrontal cortex in top-down modulation of visual processing and
working memory. Nature Neuroscience [Advance
online publication doi:10.1038/nn.2773], 2011).
I
ricercatori lavorano presso i Dipartimenti di Neurologia, Fisiologia e
Psichiatria dell’Università della California a San Francisco.
L’attenzione
selettiva filtra l’informazione, scegliendo ciò che
sarà codificato ed elaborato dalla memoria di
lavoro. Sebbene le reti neuroniche della corteccia prefrontale siano di
cruciale importanza sia nel filtro che nella ritenzione delle informazioni da
elaborare, i processi funzionali sottostanti il rapporto fra i due compiti
neurocognitivi sono ancora scarsamente conosciuti.
Usando
la risonanza magnetica funzionale per guidare la stimolazione magnetica
transcraniale ripetitiva e rilevando il tracciato elettroencefalografico
dell’attività corticale in atto in persone che si sono volontariamente
sottoposte all’esperimento, i ricercatori hanno perturbato la funzione della
corteccia prefrontale in corrispondenza della giunzione frontale inferiore
prima dell’esecuzione di una prova di attenzione selettiva con riconoscimento
ritardato.
La
stimolazione volta a disturbare l’attività neocorticale determinava una diminuzione della modulazione dall’alto in basso (top-down) dell’attività della corteccia
posteriore durante gli stadi iniziali della codifica. La riduzione della
regolazione consentiva di prevedere i successivo decremento di accuratezza nella prestazione legata alla memoria di lavoro.
E’
interessante notare che i volontari che prendevano parte alla sperimentazione,
nei quali era stata rilevata una più forte connettività fronto-parietale,
facevano registrare un maggiore effetto di rottura dell’integrazione funzionale
per effetto della perturbazione indotta dalla TMS.
L’analisi
dei dati elettroencefalografici indica che una coerenza di fase in una banda
alfa ampia (7-14 Hz)[2]
costituisce la base di questa modulazione top-down
di lunga distanza.
L’evidenza
dei dati registrati, per il cui dettaglio si rimanda alla lettura dell’articolo
originale, suggerisce che la modulazione dall’alto verso il basso mediata dalla
corteccia prefrontale costituisca uno specifico collegamento
causale fra processi
attentivi immediati e successiva prestazione cognitivo-mnemonica.
L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella
Floriani per la correzione della bozza ed invita alla lettura delle recensioni
di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie”.
[1] E’ invalso l’uso di “memoria di lavoro” per tradurre in italiano l’espressione working memory, che più correttamente andrebbe resa con “memoria di funzionamento”.
[2] Si ricorda che in elettrofisiologia clinica il range di valori fisiologici per la frequenza alfa è 9-13 Hz; già il valore di 8 (in passato indicato come limite fisiologico inferiore) si considera un sub-alfa.