Notule
(A cura di LORENZO L. BORGIA & ROBERTO COLONNA)
NOTE E NOTIZIE - Anno XXI – 05 ottobre 2024.
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 è oggetto di studio dei
soci componenti lo staff dei
recensori della Commissione Scientifica
della Società.
[Tipologia del
testo: BREVI INFORMAZIONI]
In che modo la ripetizione nello
studio consolida la memoria? Il consolidamento
della memoria semantica, ossia della registrazione di concetti e nozioni
che si fissano in mente con lo studio, ha un suo contrassegno specifico nella
distribuzione delle memorie nella rete ippocampo-corteccia. È empiricamente
noto fin dall’antichità, quando i retori greci svilupparono le mnemotecniche,
che la ripetizione migliora la ritenzione e la rievocazione, ma i meccanismi
neurofisiologici operanti al livello di reti, responsabili di questo effetto, sono
ancora in gran parte sconosciuti. Wangjing Yu e colleghi hanno rilevato e dimostrato che la
ripetizione aumenta la riattivazione post-codifica offline nella
corteccia cerebrale e accresce, altresì, la riattivazione coordinata offline
tra ippocampo e corteccia, rinforzandone l’attività. L’effetto si produce
selettivamente in questo modo, perché la ripetizione non attiva l’ippocampo offline.
[Cfr.
Proceedings of the National Academy of Sciences USA – AOP doi: 10.1073/pnas.2405929121, 2024].
Giovani polli domestici sono
attratti dai volti per una selettività innata del cervello. Come
i neonati che non hanno mai visto un volto e mostrano preferenza per i visi
delle persone, i pulcini fin dalla schiusa mostrano attrazione per stimoli
riproducenti i visi. Dimitry Kobilkov e colleghi
coordinati da Giorgio Vallortigara, registrando le risposte di singoli neuroni
del cervello di giovani polli domestici esposti a stimoli riproducenti volti,
hanno individuato una popolazione di neuroni che specificamente reagisce alla
configurazione face-like, e non risponde a nessun altro stimolo o agli
elementi isolati (occhi, naso, bocca) di una faccia. Lo studio dimostra che la
popolazione neuronica selettiva per i volti non sviluppa questa abilità per
apprendimento, ma la possiede già come proprietà innata. [Cfr. PNAS USA – AOP doi: 10.1073/pnas.2410404121, 2024].
Gravidanza: cambiamenti
neuroanatomici nel cervello della donna studiati nel tempo. Laura
Pritschet e colleghi hanno mappato, mediante una
tecnica di neuroimmagine di precisione, le variazioni morfologiche dell’encefalo
di una donna da prima del concepimento a 2 anni dopo il parto. Il principale
cambiamento anatomico legato alla gravidanza è risultato essere una pronunciata
riduzione volumetrica della materia grigia e dello spessore corticale in tutto
il cervello, in contrasto con un aumento dell’integrità microstrutturale della
sostanza bianca, con un aumento prevedibile del volume ventricolare e del
fluido cerebrospinale, con poche regioni rimaste indenni dai cambiamenti. Il
dato è in assoluto contrasto con i reperti nella gestazione dei roditori,
caratterizzati da aumento di neuroni corticali, di sinapsi e del livello di
prestazioni cognitive.
Non condividiamo l’opinione degli
autori dello studio, che ritengono il loro set di dati una “comprehensive map of the
human brain across gestation”,
in quanto, sebbene lo studio sia indubbiamente accurato e protratto nel tempo, riguarda
il cervello di una sola donna e non le variazioni comuni ai cervelli in gravidanza
di centinaia di donne, come sarebbe auspicabile per avere un riferimento fisiologicamente
significativo. [Cfr.
Nature Neuroscience – AOP doi: 10.1038/s41593-024-01741-0, 2024].
Malattia di Parkinson: l’attività
fisica costante abbassa il rischio in modo impressionante. Yanjie
Jiang e colleghi, in una meta-analisi dei 21 studi maggiori in questo campo che
includono 13 “studi di coorte” e 8 studi di “caso-controllo”, hanno riaffermato
la nozione emersa già da anni: un’attività fisica intensa e costante riduce
drasticamente il rischio di sviluppare la malattia. È provato anche che, con l’aumento
dell’attività fisica, si riduce proporzionalmente il rischio e, con la
diminuzione dell’attività fisica, il rischio cresce in proporzione. [Cfr. Journal of Neurology – AOP doi: 10.1007/s00415-024-12672-y, October 3, 2024].
Come cambia funzionalmente il cervello
con un nuovo tipo di meditazione (OM). La
sexual medicine, come abbiamo rilevato
da tempo, ha abbandonato il rigore scientifico dell’analisi della funzione
sessuale quale parte della fisiologia riproduttiva, seguendo la deriva
ideologica che considera la sessualità come una risorsa al servizio di scopi
edonici e ricreativi individuali. Il nuovo tipo di “meditazione”, ossia l’Orgasmic Meditation (OM)
è una pratica prevalentemente focalizzata sulla masturbazione clitoridea finalizzata
a ottenere orgasmi ed effetti di “rilassamento”.
Andrew Newberg,
Reneita Ross e colleghi hanno studiato il metabolismo
del glucosio in 40 soggetti con più di un anno di pratica della OM 2-3 volte la
settimana mediante FDG-PET a riposo e comparando le scansioni con quelle eseguite
su un gruppo di controllo. I cervelli di coloro che praticavano da tempo la
tecnica masturbatoria-orgasmica hanno fatto registrare un metabolismo
significativamente più basso in aree selettive dei lobi frontale, temporale
e parietale, della corteccia anteriore del giro del cingolo, dell’insula e del
talamo. Le donne avevano un metabolismo particolarmente più basso in insula e
talamo. [Cfr. Frontiers in Neuroimaging – AOP doi:
10.3389/fnimg.2024.1368537, 2024].
Efficace per curare l’ADHD nel cane
epilettico il trapianto di microbiota fecale (FMT).
In nove cani affetti da epilessia resistente ai farmaci e sindromi concomitanti,
tra cui l’ADHD (disturbo dell’attenzione con iperattività simile a quello dei
bambini), è stato sperimentato il trapianto di microbiota (FMT) sulla scorta dell’efficacia
rilevata nei roditori. Dopo il trapianto, i cani hanno presentato miglioramenti
nelle manifestazioni ADHD, negli equivalenti di+ ansia e paura, e
complessivamente nella qualità della loro vita. Lo studio, condotto da Antja Watanangura e numerosi
colleghi coordinati da Holger A. Volk, incoraggia verifiche per un’applicazione
estesa in veterinaria. [Front. Vet. Sci. – doi:
10.3389/fvets.2024.1385469, 2024].
Come gustare con le zampe il sapore
di mare e di appetitosi molluschi.
La scoperta della singolare funzione gustativa è stata pubblicata pochi giorni
fa in due articoli su Current Biology – Cell Press da Nicholas Bellono
di Harvard e David Kingsley di Cambridge nel Massachusetts.
Il sea
robin, parente del pesce da zuppa chiamato in
Italia “gallinella” o “coccio”, è una creatura acquatica unica nel suo genere,
con corpo di pesce, ali di uccello e zampe di granchio. Le appendici
locomotorie sono coperte di papille sensoriali, ciascuna riccamente innervata
da neuroni sensoriali del tatto, ma provviste anche di recettori del gusto che,
con la loro chemosensibilità selettiva, inducono il sea
robin a scavare quando rileva il sapore di una
preda appetitosa, coperta di sabbia sul fondo del mare. La sensibilità è tale
da rilevare anche un singolo aminoacido caratterizzante una cozza.
La scoperta è resa ancora più
sorprendente e interessante dal fatto che, all’origine dello sviluppo dell’adattamento
gustativo delle papille delle zampe c’è un gene antico e altamente conservato, tbx3a,
che codifica un fattore di trascrizione in gran parte responsabile dell’adattamento.
[Cfr.
Current Biology AOP – doi: 10.1016/j.cub.2024.08.014, Sept. 26, 2024].
Le prestazioni acrobatiche delle balene
grigie servono ad alimentarsi e variano con l’età. Il
comportamento acrobatico finalizzato all’alimentazione delle balene grigie
comincia ad essere compreso grazie ad osservazioni ed analisi di riprese
effettuate con droni, in uno studio durato 7 anni. Questi cetacei possono
ergersi a capo ritto, nuotare in laterale o all’indietro, con un’agilità
stupefacente per la mastodontica mole. Lo studio ha rilevato che il tipo di
acrobazia varia con l’età delle balene. Ad esempio, i giovani esemplari per
nutrirsi nuotano in genere in avanti seguendo il verso del capo nella direzione
anteriore, mentre le balene più anziane e di maggiori dimensioni spesso
assumono una posizione a testa in giù, come in picchiata, che le vede giungere
fino al fondo dell’oceano, dove vanno a battere o premere col muso per fare emergere
i loro gamberetti preferiti. [Fonte: Oregon State University, Sept. 25, 2024].
Coma e sindromi post-coma: ragioni
e significato della riapertura degli occhi. Abbiamo
ricevuto da alcuni studenti di medicina una richiesta di chiarimento sul
rapporto fisiopatologico e clinico tra occhi aperti e stato di coma, non
sufficientemente chiarito dai loro libri di testo e nella lezione sul coma del corso
di Clinica Neurologica. Qui di seguito rispondiamo proponendo in estrema sintesi
le nozioni principali.
Un paziente che sopravvive al coma nella
maggior parte dei casi aprirà gli occhi nel giro di due settimane: l’apertura
degli occhi si considera in clinica un segno che lo stato comatoso sta volgendo
al termine, in quanto indica che il tronco encefalico ha ripreso l’attività
fisiologica interrotta dal coma e sta riavviando gli automatismi del controllo
respiratorio e il flusso di informazioni necessarie alla vigilanza.
Come è noto, il bulbo ha un’importanza maggiore nel controllo della funzione
cardiorespiratoria, mente il ponte e il mesencefalo si considerano più
importanti per l’attività del loro sistema reticolare attivatore che,
oltre a determinare lo stato di sonno o di veglia, agisce di concerto con i
neuroni responsabili dell’aperura delle palpebre al risveglio e di un’azione
sui muscoli palpebrali in coincidenza con le reazioni di allerta.
Paradigmaticamente, al risveglio
mattutino, questi gruppi neuronici della parte alta del tronco encefalico, per
effetto dell’attivazione dipendente dalla regolazione circadiana e dalla
sintesi funzionale del momento, fanno rapidamente crescere il tono di muscoli
quale l’elevatore della palpebra, mentre il flusso di stimoli reticolari
accende il sistema talamocorticale attivando, con l’ippocampo, la rete della
coscienza, così da aversi il coincidere dell’apertura degli occhi con l’assetto
funzionale encefalico, e corticale in particolare, della veglia. Quando si aprono
gli occhi al mattino, è pressoché contemporaneamente attiva la coscienza
di sé e del mondo in cui si è immersi.
La perfetta integrazione di tutte
le routine funzionali che consentono questa simultaneità può
mancare nei casi di gravi danni dell’encefalo.
In un paziente andato in coma per
danno cerebrale si può avere dopo qualche settimana la generale attivazione dei
neuroni troncoencefalici, con recupero della respirazione spontanea e lo spalancarsi
delle palpebre, ma questo non vuol dire che sicuramente sia ritornata la
coscienza[1];
i processi necessari a questa riattivazione di rete possono essere infatti ostacolati
o compromessi in più punti da un grave danno dell’encefalo[2].
Si verifica infatti, con una certa
frequenza, che si abbiano occhi aperti senza capacità di elaborazione
soggettiva dell’esperienza, perché il recupero funzionale dei sistemi
neuronici troncoencefalici è necessario ma non sufficiente per il ristabilirsi
della consapevolezza. Alcuni di questi pazienti appaiono svegli ma non rispondono
a richieste semplici, non presentano alcuna attività volontaria e non reagiscono
intenzionalmente a stimoli dolorosi: Bryan Jannet e
Fred Plum nel 1972 definirono questa condizione “stato vegetativo”. In seguito,
questa transizione incompiuta dal coma alla condizione fisiologica, è stata
denominata “sindrome apallica”; dal 2010 è stata adottata una definizione diagnostica
che specifica la caratteristica di stato di veglia privo della reattività
fisiologica: unresponsive wakefullnes syndrome (UWS).
Dunque, in base alle attuali
conoscenze, lo stato del paziente con occhi aperti ma privo di coscienza
si attribuisce a una riattivazione dei sistemi neuronici troncoencefalici non associata,
come normalmente accade, all’attivazione del sistema talamo-corticale e di
tutta la rete che costituisce la base della coscienza.
In questo stato si possono avere
periodici incrementi di tono muscolare in vari segmenti del corpo e una gamma
di gesti non intenzionali, e quindi privi del significato funzionale che gli
attribuiamo in condizioni fisiologiche. Ad esempio, gli occhi si muovono senza
seguire lo spostamento di un oggetto fissato, compaiono riflessi dei muscoli
mimici facciali, dei muscoli masticatori, della fonoarticolazione, del collo,
degli arti superiori e inferiori e, sia pure raramente, si può avere riso o
pianto non dipendenti dalla normale neurofisiologia psichica.
Questi elementi sono sufficienti
per la diagnosi differenziale dello stato UWS dal coma propriamente detto e segnano
maggiormente la differenza con la cosiddetta “morte cerebrale”.
Un’altra possibilità di transizione
incompleta dal coma allo stato fisiologico è data da questa evenienza: il paziente
riapre gli occhi, recupera la coscienza, la consapevolezza di sé e l’orientamento
nel tempo e nello spazio, ma si sente prigioniero nel suo corpo perché è
come se fosse completamente paralizzato, incapace di qualsiasi movimento volontario,
in quella che è stata per questo definita locked-in
syndrome (LIS). Poiché in genere sono conservati
i movimenti degli occhi, si insegna a questi pazienti l’uso di un codice
binario di movimenti degli occhi (si/no) per comunicare e, generalmente, seguendo
esercizi codificati, si riesce a procedere verso l’apprendimento di una forma
comunicativa sempre più strutturata. Questo sottile filo che collega,
attraverso una sequenza sinaptica, la corteccia cerebrale al solo movimento
possibile, si rivela spesso come il prezioso fulcro di una leva riabilitativa
che consentirà di riprendere i movimenti della scrittura e, progressivamente,
riacquistare una buona capacità comunicativa.
Grazie alla superspecializzazione
degli addetti ai reparti di cure intensive per il coma e al progresso
tecnologico, sono molti i pazienti che sopravvivono in una gamma di stati
intermedi tra UWS e LIS. Alle classificazioni intese a individuare delle
precise tipologie in queste forme di esiti del coma attualmente si è rinunciato,
preferendo includere tutti i casi intermedi in un’unica diagnosi, quella di MCS
(minimally conscious
state), ossia condizioni accomunate da un livello minimale di coscienza
attiva e distinte fra loro per numerosi caratteri, descritti nello studio di
osservazione di ciascun paziente. La diagnosi di MCS è riconosciuta in neurologia
dal 2002: è clinicamente importante il riconoscimento diagnostico, perché la
condizione di MCS ha una prognosi migliore di UWS e LIS, e soprattutto per i
pazienti che seguono un programma riabilitativo, fa registrare un numero
significativo di guarigioni, anche dopo anni di malattia.
Ci fermiamo qui, sperando che la
risposta sia stata esauriente. Rinviamo ai nostri articoli pubblicati nelle “Note
e Notizie” per approfondimenti sui numerosi aspetti e argomenti riguardanti il
coma e i suoi esiti. [BM&L-Italia,
ottobre 2024].
Notule
BM&L-05 ottobre 2024
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