Ricerche

Un nuovo studio, condotto da ricercatori del Brain Cognition and Technology Institute della Reichman University (Israele) e diretto dal prof. Amir Amedi, ha dimostrato che le aree di navigazione visiva del cervello possono essere attivate con il suono. La navigazione in labirinti con informazioni sonore anziché visive dopo l'allenamento, ha attivato le aree di navigazione visiva.

Questa scoperta ha numerose implicazioni entusiasmanti, compresi risultati che sono dissonanti con la teoria dei 'periodi critici' vincitrice del premio Nobel e forniscono nuove strade per l'allenamento cognitivo che può rilevare e potenzialmente prevenire il morbo di Alzheimer (MA).

Il team ha condotto una serie di studi negli ultimi anni che sfidano gli assiomi convenzionali sul funzionamento del cervello umano; sostenendo che il cervello si divide per compiti, piuttosto che per sensi, come accettato comunemente (area visiva, area uditiva, ecc.). Questi studi hanno usato 'dispositivi di sostituzione sensoriale' (SSD, Sensory Substitution Devices), che sono strumenti straordinari che trasferiscono le informazioni sensoriali da un senso ad un altro.

Ad esempio, gli SSD possono aiutare gli individui non vedenti a 'vedere' convertendo le informazioni visive in suoni. Con una formazione, gli individui possono identificare forme, posizioni di oggetti, parole, lettere e persino volti, se rappresentati con il suono. La formazione sugli SSD ha dimostrato di essere efficace nelle persone anche da 40 a 70 anni, mettendo in discussione l'idea che ci siano periodi critici per lo sviluppo dei sensi.

La teoria classica dei periodi critici suggerisce che i sensi si sviluppano solo all'inizio della vita, durante l'infanzia, con l'esposizione a luoghi, suoni e così via. E se non si sviluppano durante questo periodo, non possono essere usati più avanti nella vita. Il fatto che gli SSD possano essere usati per una formazione efficace fino all'età adulta, suggerisce che la teoria dei periodi critici deve essere rivista.

Portandolo all'estremo, questo corpo di ricerche ha dimostrato che il cervello può essere riprogrammato attraverso questo allenamento, in modo che le aree visive nel cervello possano essere attivate anche nelle persone con zero esperienza visiva. Questi dispositivi non invasivi, gli SSD, offrono ai ricercatori opportunità uniche di osservare come rispondono diverse regioni cerebrali quando le informazioni pertinenti provengono da un altro senso.

Usando scansioni a risonanza magnetica funzionale (fMRI), i ricercatori in questo nuovo studio hanno esaminato l'impatto dell'uso di SSD su aree visive del cervello organizzate retinotopicamente, in questo caso particolare l'area V6, che è responsabile della navigazione visiva e della percezione del movimento. I risultati di questo studio indicano che con un breve allenamento con l'EyeCane, un SSD che trasmette informazioni spaziali sull'ambiente visivo attraverso i suoni, anche coloro che sono congenitamente ciechi possono sviluppare un'attivazione selettiva nell'area V6.

Lo studio supporta anche l'idea che, nonostante anni o una intera vita di cecità, il cervello ha il potenziale per elaborare compiti e proprietà visive se vengono impiegate le tecnologie e la formazione giuste. Inoltre, lo studio ha scoperto che l'area contiene motoneuroni responsabili della navigazione egocentrica.

È importante sottolineare che i risultati di questo studio possono avere implicazioni per migliorare la rilevazione e la prevenzione del MA. I deficit spaziali sono un sintomo precoce comune del MA, e la navigazione e la cognizione spaziale si basano sulla V6, tra le altre regioni cerebrali. Il fatto che la V6 possa sviluppare la sua selettività per la navigazione in assenza di esperienza visiva (come si vede nei partecipanti congenitalmente ciechi che usavano l'SSD EyeCane), suggerisce che potrebbero esserci modi per addestrare e migliorare le capacità di navigazione negli individui a rischio di MA, come gli anziani o quelli con lieve decadimento cognitivo.

Inoltre, comprendendo meglio i meccanismi neurali alla base dello sviluppo e del funzionamento della navigazione spaziale, "potremmo identificare i primi biomarcatori e gli obiettivi per interventi volti a prevenire o rallentare la progressione del MA".