COME LEGGERE IL SEGNALE
NEGATIVO NELLA FMRI
Anche se la risonanza magnetica funzionale (fMRI, da functional Magnetic Resonance Imaging) presenta numerosi problemi interpretativi (Note e Notizie 06-12-08 Perché la risonanza magnetica funzionale inganna; Note e Notizie 21-02-09 E’ accertato che la risonanza funzionale è male interpretata), si rivela attendibile ed affidabile quando la si interroga confrontando gruppi di soggetti omogenei al loro interno e ben distinti fra loro, come quelli affetti da uno stesso tipo di patologia e quelli che ne sono privi. Ad esempio, il confronto fra soggetti sani e schizofrenici affetti da allucinazioni uditive, ha messo in evidenza una riduzione della risposta della corteccia dell’area acustica agli stimoli uditivi esterni negli psicotici rispetto a tutti i normali; allo stesso modo si è rilevato che gli stimoli emotivi attivano la regione corrispondente all’amigdala nei soggetti sani, mentre non producono questo effetto negli schizofrenici.
Questi e numerosi altri esempi di differenze fra persone affette e non affette, si basano sul rilievo di un incremento di segnale che corrisponde ad un aumento di attività neuronica. E’ più problematica, invece, l’interpretazione delle risposte negative registrate dalla fMRI per le quali sono state proposte varie spiegazioni, fra le quali il furto vascolare, una ridotta attività neuronica e una crescita eccessiva e repentina del consumo di ossigeno. Tali ipotetiche cause, sebbene includano un gran numero di possibili reazioni neurovascolari, non possono essere impiegate per giustificare alcuni tipi di segnale fMRI negativo. Studi recenti hanno dimostrato che l’iniezione endovenosa di agonisti dei recettori D2 della dopamina (D2DR) riduce la risposta emodinamica nell’area del corpo striato corrispondente al nucleo caudato e al putamen (Caudato-Putamen o CPu), anche se non è stato stabilito se la trasmissione dopaminergica endogena sia responsabile del segnale negativo.
Shih e colleghi dell’Institute of Biomedical Science, Academia Sinica, Nankang, Taipei a Taiwan, hanno condotto uno studio per accertare se la trasmissione dopaminergica endogena abbia un ruolo nel determinare il segnale negativo fMRI (Shih Y. Y., et al. A new scenario for negative functional magnetic resonance imaging signals: endogenous neurotransmission. Journal of Neuroscience 29 (10), 3036-3044, 2009).
A tale scopo hanno definito un modello animale basato su una stimolazione elettrica graduata che generava diversi livelli di intensità nocicettiva, per valutare se la neurotrasmissione dopaminergica indotta dagli stimoli dolorosi è sufficiente a generare un segnale fMRI negativo.
La sperimentazione ha dimostrato che gli stimoli dolorosi unilaterali erogati alla zampa anteriore dei ratti erano in grado di indurre un decremento bilaterale del volume ematico cerebrale (CBV) e di segnale nell’area CPu che si accompagnava, come evidenziato dalla registrazione elettrofisiologica e dallo studio immunoistochimico, ad aumento dell’attività dei neuroni. L’iniezione di un antagonista del recettore D2DR preveniva lo sviluppo della risposta vascolare negativa.
I risultati di questo studio rivelano l’importanza dei recettori D2 della dopamina nel regolare la risposta vascolare dello striato e suggeriscono che la riduzione di volume ematico nell’area Cpu possa essere attribuita alla neurotrasmissione di un sottosistema locale. Questo dato indica che nell’interpretazione del decremento di segnale o risposta negativa alla fMRI si dovrà prendere in considerazione l’influenza della neurotrasmissione endogena, soprattutto in aree dove la trasmissione di segnali si accompagna ad una intensa risposta vascolare.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]