Ricerche
Il cervello può controllare come perde il controllo?
Un nuovo studio potrebbe farci capire meglio una parte misteriosa del cervello, con implicazioni per le malattie neurodegenerative come l'Alzheimer.
I risultati, pubblicati su Traslational Vision Science & Technology (TVST), aprono nuove aree di ricerca per trovare delle terapie neuroprotettive.
Il glaucoma è una malattia neurodegenerativa in cui i pazienti perdono chiazze apparentemente casuali di vista in ogni occhio.
Questo modello casuale di perdita della vista è in netto contrasto con la perdita dovuta a un tumore al cervello o a un ictus, nei quali entrambi gli occhi sviluppano punti ciechi nella stessa posizione. Gli scienziati hanno a lungo pensato che la progressione del glaucoma è indipendente, o non controllata, dal cervello.
L'anno scorso, i ricercatori avevano trovato prove del fatto che la progressione del glaucoma non è casuale e che il cervello ne è coinvolto. In particolare, hanno scoperto che i pazienti con glaucoma da moderato a grave mantengono la visione in un occhio dove è stata persa nell'altro, come due pezzi di un puzzle che si incastrano insieme ("Jigsaw Effect", effetto puzzle).
"Questo suggerisce che ci deve essere una certa comunicazione tra gli occhi e questa può avvenire solo nel cervello", spiega l'autore principale dello studio, William Eric Sponsel MD, del Dipartimento di Ingegneria Biomedica della University of Texas di San Antonio.
Nell'ultima ricerca apparsa su TVST, Sponsel e il suo team hanno scoperto che l'effetto puzzle inizia nelle prime fasi del glaucoma e hanno trovato indizi su quale è la parte del cervello responsabile dell'ottimizzazione della visione nel caso della lenta distruzione della vista da parte del glaucoma.
Tuttavia, questi risultati, che mettono in discussione le ipotesi precedenti sul glaucoma, sono stati accolti con scetticismo. Altri esperti di glaucoma hanno contestato i risultati in una lettera al redattore di TVST. "Se il cervello controlla la distribuzione della perdita della vista nel glaucoma, allora la visione di un paziente con i suoi due occhi deve essere migliore del semplice 'mescolare e abbinare' la visione degli occhi destro e sinistro di diversi pazienti", ha spiegato il co-autore della lettera Paul Artes PhD, della Plymouth University.
Insieme con il co-autore Jonathan Denniss PhD, dell'Università di Nottingham, egli ha analizzato nella lettera una nuova coorte di pazienti affetti da glaucoma, in cui "questo è essenzialmente quello che abbiamo fatto. E non abbiamo trovato alcun vantaggio visivo negli occhi propri del paziente rispetto alla visione combinata negli occhi di diversi pazienti, anzi abbiamo trovato l'effetto opposto".
Sponsel e i co-autori hanno risposto alla lettera al direttore con una propria. "La nostra analisi dei dati introdotti [da Artes e Denniss] ha dimostrato in modo conclusivo che il 'Jigsaw Effect' era indiscutibilmente presente in pazienti che non avevamo mai nemmeno visto. Inoltre, siamo riusciti a confermare che il metodo analitico alternativo che hanno proposto non è in grado di rilevare in modo affidabile coppie complementari molto ovvie del campo visivo generate dal computer", come un occhio sinistro e uno destro che potrebbero vedere solo le metà opposte del loro normale campo visivo, dice Sponsel. "Il problema con il loro approccio era la loro ipotesi che un singolo cervello potrebbe in qualche modo combinare le informazioni dagli occhi di esseri umani diversi. Abbiamo studiato le persone singole con occhi accoppiati naturalmente collegati ad un unico cervello".
La chiave per trovare dove il cervello coordina la perdita della vista è stato trovato in modelli di visione di piccola scala, a forma di arco, mostrati dai pazienti. Il co-autore Ted Maddess PhD, della Australian National University, spiega che questi modelli imitano delle strutture presenti proprio sulla parte posteriore del cervello, chiamate «colonne di dominanza oculare». Anche se la loro funzione non è completamente chiara, ciò che sappiamo è che alcune colonne di dominanza oculare sono associate con l'occhio sinistro e altre colonne con quello destro.
Il nuovo documento suggerisce che gli spazi angusti tra le colonne di dominanza oculare associate con l'occhio sinistro e destro sono il luogo dove il cervello coordina il campo funzionale di visione di ciascun occhio. A seconda di cosa ha bisogno il cervello, quegli spazi ristretti possono funzionare con ciascun occhio "proprio come una persona bilingue che vive vicino al confine di due paesi", spiega Sponsel.
Anche la progressione dell'Alzheimer e del Parkinson, che hanno una biologia neurodegenerativa simile al glaucoma, potrebbe essere mediata attivamente dal cervello. "Il nostro lavoro ha chiarito che il cervello non ci permette di perdere il controllo della stessa funzione su entrambi i lati del cervello, se questo può essere evitato. Sembra probabile che lo stesso tipo di meccanismo di protezione sia al lavoro con altre patologie neurodegenerative", lui dice.
La squadra di ricercatori ritiene che se il cervello regola la neurodegenerazione (cioè se il cervello controlla il modo in cui perde il controllo) allora potremmo entrare nei processi di regolamentazione in gran parte inesplorati trovando nuove opportunità di rallentare o arrestare la progressione di queste malattie. "Abbiamo aperto questo mondo nuovo e bellissimo, c'è così tanto da scoprire qui", dice Sponsel.
Fonte: Association for Research in Vision and Ophthalmology via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Matthew A. Reilly; Analaura Villarreal; Ted Maddess; William Eric Sponsel. Refined Frequency Doubling Perimetry Analysis Reaffirms Central Nervous System Control of Chronic Glaucomatous Neurodegeneration. Translational Vision Science & Technology, August 2015 DOI: 10.1167/tvst.4.3.7
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