TRE RETI PER PROCESSI
MENTALI DI BASE NELLA SCIMMIA
Il cervello umano è impegnato in un’attività globale di base la cui interpretazione funzionale presenta non pochi problemi. Per questi processi di fondo, Giuseppe Perrella aveva proposto un significato fisiologico ben definito e coerente con la sua teoria neurobiologica dei quadri funzionali, ma furono sollevate alcune obiezioni: 1) l’attività cerebrale che si registra quando il cervello non è impegnato in alcun compito specifico appare caotica e, pertanto, non può essere considerata riflesso di alcuna forma di organizzazione funzionale; 2) si può mettere in relazione con la coscienza umana e, pertanto, è verosimile che ne costituisca il “rumore di fondo”; 3) se fosse espressione di un’architettura funzionale dovrebbe esistere anche nel cervello di altri mammiferi e, in particolar modo, in quello delle scimmie; 4) se non fosse solo un correlato della coscienza, ma qualcosa di più, dovrebbe essere presente anche in assenza dello stato di veglia.
Un lavoro, recentemente pubblicato su Nature, demolisce queste quattro obiezioni in un colpo solo, rivelando l’affascinante possibilità di funzioni globali attive, svolte da quella che si è soliti chiamare attività a riposo.
Vincent e collaboratori della Washington University di St Louis, hanno individuato tre diverse reti neuroniche ad attività spontanea nel cervello di scimmie anestetizzate, in tal modo rilevando in primati non-umani privi di coscienza i processi precedentemente documentati nel cervello umano (Vincent J. L. et al. Intrinsic functional architecture in the anaesthetizes monkey brain. Nature 447, 83-86, 2007).
Gli studi in precedenza condotti sulla nostra specie mediante fMRI, avevano mostrato che, anche quando il cervello non è impegnato in compiti specifici, si verificano spontanee fluttuazioni del segnale che riflette l’attività neurale di base e dipende dal livello di ossigeno nel sangue (BOLD).
Queste fluttuazioni non sono caotiche ma, come è risultato evidente in vari studi, sono anatomicamente e temporalmente coerenti, e tali risultano nel lavoro condotto sui primati nel laboratorio radiologico della Washington University diretto da Raichle.
I ricercatori hanno trovato tre reti funzionalmente distinte ed anatomicamente separate che mostrano patterns di attività organizzata in scimmie anestetizzate: a) sistema oculomotorio, b) sistema somatomotorio, c) sistema visivo. Le stesse tre reti negli esseri umani svegli presentano fluttuazioni spontanee del segnale BOLD.
Infine hanno indagato la possibilità che esista anche nelle scimmie un sistema che è stato descritto col nome di “default system” e ritenuto esclusivo degli esseri umani. Questo insieme di neuroni si disattiva quando il cervello è impegnato in una prova specifica, e si ritiene che sia all’origine dell’attività mentale auto-referenziale.
Ebbene, questo sistema è presente anche nelle scimmie e mostra le medesime caratteristiche funzionali del nostro: le stesse regioni frontali, temporali e parietali della rete neuronica auto-referente umana, erano attive nei primati sottoposti ad osservazione; in più era possibile osservare questi patterns anche in condizione di anestesia generale, dimostrando che la coscienza non è richiesta per queste attività di fondo.
Concludendo, lo studio condotto presso l’Università che vide gli studi di Rita Levi Montalcini sul fattore di crescita della cellula nervosa, documenta una realtà funzionale compatibile con la visione della fisiologia cerebrale proposta dal nostro presidente e largamente condivisa dai suoi collaboratori con i quali, negli anni che hanno preceduto la fondazione della Società Nazionale di Neuroscienze, ha studiato, discusso ed elaborato decine di modelli derivati dall’iniziale formulazione risalente agli anni Settanta e caratterizzata proprio dall’avere come fulcro l’ipotesi di attività spontanee di fondo.
L’autrice
della nota ringrazia Isabella Floriani per la correzione della bozza.