Un “pacemaker” cerebrale per il recupero della memoria

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Tra le abilità di un bravo scacchista spicca la capacità di essere avanti di varie mosse rispetto all’avversario, vale a dire l’abilità di saper valutare lo schema che ha di fronte e prevedere le azioni che verranno a seguire.

Anticipare il sintomo: lo studio

Il Dr. Kahana, professore di psicologia presso l’Università della Pennsylvania, in uno studio recentemente apparso su Nature Communications è stato un bravo scacchista: non volendo attendere che l’avversario facesse la sua mossa, ha deciso di prendere le redini del gioco e trattare un sintomo prima ancora che questo si verificasse.

Oggetto della sua ricerca è la possibilità di evitare che un ricordo vada perduto, risultato ottenuto nello studio tramite una tecnica già impiegata efficacemente nella gestione di patologie quali la malattia di Parkinson e l’epilessia: la Deep Brain Stimulation (DBS).

Deep Brain Stimulation

La DBS è un trattamento neurochirurgico nel quale alcuni elettrodi vengono inseriti in aree strategicamente importanti per una specifica funzione. Una volta inseriti, gli elettrodi vengono collegati a un neurostimolatore (un device simile a un pacemaker cardiaco) che sostiene e regola gli impulsi elettrici diretti ai neuroni.

Prima fase dello studio

Sono stati arruolati nello studio 25 pazienti affetti da epilessia farmaco-resistente, sottoposti a monitoraggio EEG tramite elettrodi posti sia a livello della corteccia cerebrale sia in regioni sottocorticali.

In una prima fase dello studio i ricercatori hanno chiesto ai partecipanti di memorizzare le 12 parole che apparivano in sequenza sullo schermo di fronte a loro. Al termine della sequenza veniva loro richiesto di risolvere un semplice problema di matematica (del tipo A+B+C=?), ciò che negli esperimenti di psicologia viene definito “compito distraente”. Infine i partecipanti avevano 30 secondi per dire tutte le parole che si ricordavano.

Il fine dell’esperimento non era tuttavia valutare il numero di parole ricordate, quanto piuttosto osservare e registrare l’attività cerebrale che caratterizzava i tentativi andati a buon fine (ricordo) e quelli fallimentari (dimenticanza).

Ciò è stato eseguito per ogni parola delle sequenze mostrate, per tutte le volte in cui il paziente è stato esaminato, per tutti i pazienti della coorte, fino a ottenere dati sufficienti a elaborare dei pattern di attivazione cerebrali che permettessero di prevedere con ragionevole certezza l’imminente dimenticanza.

Seconda fase dello studio

Compresa quale fosse la differenza tra i pattern di attivazione cerebrale “vincenti” e quelli “perdenti”, i ricercatori hanno aumentato la percentuale di tentativi vincenti, ovvero di ricordi, facendo sì che gli elettrodi stimolassero il cervello al presentarsi del pattern di attivazione predittivo della dimenticanza. Nello specifico, stimolando la porzione intermedia del giro temporale medio di sinistra la probabilità relativa di richiamo della parola è aumentata del 15%.

Scacco matto…o forse no?

La possibilità di migliorare il richiamo di informazioni tramite l’uso della DBS fa subito sperare in una possibilità di trattamento per quelle malattie in cui le dimenticanze arrivano ad essere un problema particolarmente invalidante: le demenze, tra cui la malattia di Alzheimer (AD).

Precedenti studi hanno dimostrato che già nelle fasi precoci dell’AD si assiste a un’alterazione dei network preposti alla memoria, con una progressiva perdita di coordinazione delle funzioni svolte dalle diverse aree cerebrali coinvolte nel network.

Traslare i risultati ottenuti in questo studio all’ambito patologico è però tutt’altro che semplice. Sebbene infatti i pazienti dello studio presentassero un’epilessia farmaco-resistente, le abilità di immagazzinamento e richiamo delle informazioni erano preservate. Sono tali abilità a essere primariamente coinvolte nella malattia di Alzheimer, deformando le caselle della scacchiera su cui si gioca la partita e cambiando dunque le regole del gioco.

Inoltre bisogna considerare che, favorendo il richiamo delle informazioni, si agisce sul sintomo e non sulla causa. Pur supportando la memoria dei pazienti non si interromperebbe quindi la cascata di eventi che porta alla disfunzione e morte dei neuroni.

Nuove pedine, nuova partita

L’aspetto forse più interessante dello studio del Dr. Kahana è l’area cerebrale la cui stimolazione ha permesso di ottenere un miglioramento delle prestazioni mnestiche dei pazienti, il lobo temporale laterale.

Per decenni i ricercatori hanno studiato il ruolo nella formazione dei ricordi di un’altra area cerebrale: l’ippocampo, regione del lobo temporale mediale (MTL).

Le ricerche che hanno posto l’attenzione sulla stimolazione dell’ippocampo e del MTL non hanno però ottenuto risultati paragonabili a quelli del team del Dr. Kahana.

Ne emerge dunque un quadro complesso e affascinante in cui lo studio del lobo temporale laterale potrebbe in futuro portare a una migliore comprensione dei processi fondamentali per la memoria e, conseguentemente, delle condizioni che ne determinano la perdita.

FONTI | Studio Nature CommunicationsDBS, Immagine in evidenza