Risposte somatosensoriali in una corteccia
motoria umana
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 02 febbraio 2013.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
L’importanza dei segnali sensoriali somatici in ingresso nella porzione prevalentemente recettiva della corteccia cerebrale, come feedback per la corteccia motoria, è tale che la neurofisiologia classica aveva introdotto il concetto di corteccia senso-motoria. I neurofisiologi avevano riscontrato in molte condizioni un agire della corteccia pre-centrale e post-centrale (pre-rolandica e post-rolandica, ossia sita anteriormente e posteriormente alla scissura di Rolando) come un’unica unità funzionale. La perfetta integrazione senso-motoria corticale è stata una delle chiavi per l’avvio di quegli studi che cominciano a definire il modo in cui elaborazioni specifiche locali contribuiscano ad effetti globali e viceversa.
Si comprende come variazioni morfostrutturali dei sistemi somatosensoriali, per effetto di ictus o di altre cause di danno traumatico o patologico della corteccia, possano profondamente influenzare le interfacce fra cervello e computer (B/C interfaces o BCI) essendo sviluppate per creare nuovi segnali di uscita dai patterns di attività della corteccia motoria.
Ammar Shaikhouni, con John Donoghue e Leigh Hochberg della Ohio State University e Brown University, hanno avuto l’opportunità unica di studiare le risposte dei neuroni dell’area della mano e del braccio della corteccia motoria alla mobilizzazione passiva delle articolazioni di una persona che aveva sofferto molto tempo fa di un ictus del tronco encefalico, ma aveva conservato vie sensoriali assolutamente intatte (Ghazanfar A. A., et al., Somatosensory Responses in a Human Motor Cortex. Journal of Neuroscience [Epub ahead of print doi:10.1152/jn.00368.2012 0022-3077 1522-1598], 2013).
Le risposte dei neuroni monitorati accuratamente dai tre ricercatori, nella mobilizzazione passiva dell’arto controlaterale in corrispondenza dell’articolazione della spalla (scapolo-omerale), del gomito e del polso, sono state corrispondenti alle previsioni basate su studi condotti su primati non affetti da danni cerebrali, alterazioni funzionali o altri disturbi interferenti con lo stato fisiologico del controllo motorio.
Ammar Shaikhouni, John Donoghue e Leigh Hochberg hanno rilevato che proprietà fondamentali ed organizzazione funzionale erano preservate, a dispetto della paralisi del braccio e della mano e del danno all’uscita corticale. Gli stessi neuroni all’opera in condizioni fisiologiche sono risultati attivi, e quindi sono stati reclutati, da azioni del braccio solo immaginate.
È evidente, dai risultati ottenuti, per i cui dettagli si rinvia alla lettura integrale del lavoro originale, che vie sensoriali intatte detengono e conservano la potenzialità di influenzare la frequenza di scarica delle popolazioni neuroniche della corteccia motoria, anni dopo che l’input corticale è stato interrotto. Ciò vuol dire che sono in grado, anche dopo tempo dalla perdita di tessuto nervoso e dall’adattamento compensatorio post-ictale, di contribuire alla decodifica online delle intenzioni motorie per le applicazioni delle BCI.
L’autore della nota invita alla
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