Induzione di autocoscienza nei sogni mediante stimolazione γ
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XII – 24 maggio 2014.
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]
I cosiddetti sogni lucidi, ossia quelli in cui il soggetto è consapevole di stare sognando, sono stati associati ad un’accresciuta attività neurale nelle basse frequenze della banda gamma, corrispondenti all’incirca ai 40 Hz, ma l’esatta natura di questo rapporto non è stata chiarita sperimentalmente. Le frequenze γ prodotte dalla sincronizzazione dell’attività dei neuroni degli strati profondi della neocorteccia frontale, sono state considerate un correlato neurale della coscienza e, in particolare, di processi di elaborazione consapevole della percezione visiva, fin dagli studi di Christof Koch e Francis Crick.
Fino ad oggi non è stata provata sperimentalmente una relazione causale fra questa attività e i fenomeni psicologici e soggettivi sui quali si basa la nozione di coscienza. Il tentativo di indurre l’attività γ nel sonno per verificarne la corrispondenza con uno stato di autoconsapevolezza nel corso del sogno, al fine di accertare l’esistenza di un rapporto causa-effetto fra quel tipo di attività elettrica del cervello e la coscienza del proprio stato mentale, è stato programmato da vari ricercatori.
Michael Nitsche, con Ursula Voss ed altri colleghi, hanno sperimentato, in volontari nella fase REM del sonno, la stimolazione transcranica fronto-temporale a frequenze corrispondenti alla parte bassa della banda γ. L’effetto di induzione di un’esperienza corrispondente a quella dei sogni lucidi e la specificità verificata mediante il confronto con stimolazioni a frequenze diverse, suggeriscono l’esistenza di un rapporto causale fra le basse frequenze gamma e l’attività mentale dell’autoconsapevolezza.
Il lavoro,
nella forma della comunicazione breve, sarà pubblicato su Nature Neuroscience (Voss U., et al. Induction of self awareness in dreams through frontal low current stimulation
of gamma activity. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi:
10.1038/nn.3719, 2014).
La provenienza
degli autori dello studio è la seguente:
Department of Clinical Neurophysiology, University Medical Center, Göttingen (Germania); Department of Clinical Sleep
Research, VITOS Hochtaunus Klinik,
Friedrichsdorf (Germania); Department of Psychiatry, Duesseldorf University, Duesseldorf
(Germania); Department of Psychology, J. W. Goethe-University, Frankfurt (Germania);
GSI Helmoltz Center, Darmstadt (Germany); Department
of Psychology, Bonn University, Bonn (Germania); Harvard Medical School,
Boston, Massachusetts (USA).
Numerose osservazioni recenti pongono in stretta relazione temporale l’attività elettroencefalografica nelle frequenze basse della banda γ nelle regioni corticali fronto-temporali, con la presenza di consapevolezza cosciente durante i sogni, ma nessuno studio ha fornito ancora prove sperimentali di una relazione causale fra questo tipo di attività elettrica e lo stato di coscienza. Michael A. Nitsche e colleghi, sembra siano riusciti a fornire una tale prova, promuovendo artificialmente, dall’esterno del cranio, lo sviluppo dell’attività della banda γ.
Lo studio è stato realizzato mediante misure ripetute in doppio cieco dopo stimolazioni transcraniche della durata di 30 secondi ciascuna, nel corso della fase REM del sonno durante 4 notti non consecutive. La frequenza delle stimolazioni (stimolo finto, 2, 6, 12, 25, 40, 70 e 100 Hz) è stata bilanciata fra i soggetti e le notti; coloro che erogavano la stimolazione, al di fuori di questa operazione, non interagivano mai con i soggetti. I ricercatori che hanno intervistato i soggetti sono sempre rimasti fuori della stanza di monitoraggio durante la stimolazione, e perciò non erano assolutamente in grado di identificare le condizioni di stimolazione[1]. Un’accurata verifica mediante domande ha consentito di accertare che nessuno dei soggetti ha avvertito disagio o si è reso conto di aver avuto una sollecitazione elettrica alla testa.
Il risveglio era contrassegnato da notevoli cambiamenti nell’attività EMG, EOG ed EEG. L’EOG (elettroculogramma) a due canali orizzontali mostrava un distinto pattern di movimenti oculari controlaterali tipico del sonno REM (da rapid eyes movement, coincidente con lo sviluppo di sogni). I movimenti degli occhi erano sincronici prima, durante e dopo la stimolazione, non mostrando alcuna differenza fino al cambiamento coincidente con il risveglio. Un reperto dal quale si deduce che il sonno REM, con il sogno in corso, è durato fino al risveglio. L’EMG (elettromiogramma) rimaneva inalterato fino al risveglio, quando faceva registrare un massiccio incremento che segnalava la fine dell’ipotonia muscolare caratteristica del sogno.
Ponendo in rapporto i dati elettrofisiologici con il riscontro derivante dalle interviste, i ricercatori hanno rilevato che le frequenze di stimolazione corrispondenti alla parte bassa della banda γ, influenzano l’attività cerebrale in corso ed inducono consapevolezza auto-riflessiva durante il sogno. Altre frequenze di stimolazione non hanno mostrato alcuna efficacia; lo stesso dicasi per le stimolazioni finte.
Da questo quadro si deduce che la coscienza di più alto ordine (higher order consciousness, cioè processi coscienti di alto grado), definita dall’essere consapevoli del proprio stato di coscienza, è conseguente ai fenomeni fisiologici caratterizzati da oscillazioni sincrone fra i 25 e i 40 Hz.
L’autore della nota invita alla
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[1] Nella stimolazione finta, ad esempio, il pulsante sul dispositivo tACS veniva regolarmente premuto ma non vi era la corrente.