Ricerche

Se uno del baby boom sta invecchiando e nota che è un po' più difficile guidare in luoghi non familiari o scegliere una nuova marca di olio d'oliva al supermercato, può dare la colpa alla materia bianca del cervello.

Un studio di mappatura del cervello pubblicato nel numero dell'11 aprile del Journal of Neuroscience, ha scoperto che la capacità delle persone di prendere decisioni in situazioni nuove diminuisce con l'età ed è associata ad una riduzione dell'integrità di due specifici percorsi della sostanza bianca che collegano una zona nella corteccia cerebrale chiamata corteccia prefrontale mediale con due altre aree più profonde nel cervello.

La materia grigia è la parte del cervello che contiene i corpi dei neuroni mentre la materia bianca contiene gli assoni, simili a cavi, che trasportano i segnali da una parte del cervello ad un'altra. In passato, la maggior parte della ricerca di scansioni cerebrali si è concentrata sulla materia grigia. Recentemente, tuttavia, i neuroscienziati hanno cominciato a guardare più da vicino la sostanza bianca. E' stata collegata alla velocità di elaborazione del cervello e alla capacità di attenzione, tra le altre cose, ma questo è il primo studio a collegare la sostanza bianca all'apprendimento e al processo decisionale.

Scansioni cerebrali che mostrano i percorsi della sostanza bianca coinvolti nell'apprendimento di tutti i giorni: sopra, il percorso indicato in rosso collega la corteccia prefrontale mediale al corpo striato ventrale e, in basso, il percorso indicato in blu collega la corteccia prefrontale mediale al talamo. (Credit: Gregory Samanez-Larkin)

"La prova che questo declino nel processo decisionale è associato con l'integrità della materia bianca suggerisce che ci possono essere modi efficaci per intervenire", ha detto Gregory R. Samanez-Larkin, l'assegnista post-dottorato del Dipartimento di Psicologia e dell'Institute of Imaging Science della Vanderbilt, primo autore dello studio. "Diversi studi hanno dimostrato che le connessioni della sostanza bianca possono essere rafforzate da forme specifiche di allenamento cognitivo". Le connessioni critiche della sostanza bianca che l'esperimento ha identificato vanno dal talamo, un centro di comunicazione altamente connesso del cervello, alla corteccia mediale prefrontale, un'area del cervello coinvolta nel processo decisionale e dalla corteccia mediale prefrontale al corpo striato ventrale, che è associato agli aspetti emotivi e motivazionali del comportamento.

Lo studio ha coinvolto 25 adulti da 21 a 85 anni di età. Sono stati invitati a svolgere un compito di apprendimento monetario. Il compito è stato progettato per sollecitare quello che gli psicologi chiamano apprendimento a ricompensa probabilistica. "Questo è un tipo comune di processo decisionale che usiamo ogni giorno", ha detto Samanez-Larkin. "Ogni volta che cerchiamo di scegliere la migliore alternativa basata sulle esperienze pregresse e non si è certi del risultato, ci affidiamo all'apprendimento a compenso probabilistico".

Lo stesso giorno, il cervello dei partecipanti è stato esaminato con una tecnica relativamente nuova di risonanza magnetica denominata imaging del tensore di diffusione (DTI). Negli ultimi 20 anni, la maggior parte della ricerca di imaging cerebrale è stata fatta con la fMRI, un metodo di imaging che misura le variazioni nel consumo di ossigeno in diverse aree della materia grigia, che corrispondono alle variazioni nei livelli di attività dei neuroni. Al contrario, la DTI rileva l'acqua intrappolata dalle guaine mieliniche che circondano gli assoni nelle regioni della sostanza bianca e produce un segnale in relazione alla densità, al diametro e alla quantità di mielinizzazione degli assoni (una combinazione che i ricercatori chiamano 'integrita').

"I protocolli della DTI sono migliorati sostanzialmente", ha detto Samanez-Larkin, "In studi futuri ci piacerebbe davvero combinare la fMRI e la DTI per caratterizzare meglio le differenze di età in questi circuiti neurali ed esaminare come la formazione potrebbe migliorare sia la struttura che la funzionalità".

Gregory Samanez-Larkin ha effettuato questa ricerca mentre era studente laureato alla Stanford University. I co-autori sono Brian Knutson, Robert Dougherty e Michael Perry della Stanford e Sara Levens della Carnegie Mellon University. La ricerca è stata finanziata dalla Financial Industry Regulatory Authority Investor Education Foundation e dal National Institute on Aging.

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Fonte: Materiale della Vanderbilt University, via Newswise.

Riferimento: GR Samanez-Larkin, SM Levens, LM Perry, RF Dougherty, B. Knutson. Frontostriatal White Matter Integrity Mediates Adult Age Differences in Probabilistic Reward Learning. Journal of Neuroscience, 2012; 32 (15): 5333 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5756-11.2012.

Pubblicato in ScienceDaily il 11 Aprile 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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