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Si può manipolare la rete cerebrale per cambiare le funzioni cognitive
Quando un circuito elettrico si rompe, possiamo ripararlo ripristinando le sue connessioni. È possibile ripristinare le connessioni nel nostro cervello? E così facendo, è possibile ripristinare le funzioni cognitive che stanno declinando?
Numerose regioni del cervello sono collegate insieme e costituiscono una rete enorme. Dei ricercatori giapponesi hanno sviluppato un metodo di apprendimento per cambiare la funzione cognitiva, manipolando le connessioni nel cervello. Lo studio, pubblicato sulla rivista Cerebral Cortex, potrebbe portare ad applicazioni importanti nei metodi clinici, riabilitativi e ausiliari, approfittando della plasticità neurale.
Grazie ai progressi delle scienze cerebrali, è possibile decodificare la rete del cervello misurando l'attività funzionale MRI (fMRI) solo per cinque minuti. Poiché la rete cerebrale è formata dalla genetica e dalle esperienze, è possibile prevedere l'età, la personalità o la prestazione nelle funzioni cognitive dai modelli di connettività funzionale nella rete cerebrale della persona.
Nei disturbi psichiatrici, la connettività funzionale, misurata da correlazioni temporali tra alcune regioni del cervello, è troppo alta o rallentata rispetto a quella del cervello sano. Si è suggerito che queste connessioni anomale causino il decremento della funzione cognitiva. Tuttavia, i trattamenti dei disturbi psichiatrici (ad esempio, farmaci e terapia comportamentale cognitiva) non potrebbero aumentare o diminuire una connettività specifica tra due regioni, perché questi metodi forniscono effetti generali sulla rete globale.
Pertanto, si sta aspettando da molto tempo un metodo che possa indurre sia la direzione del cambiamento (vale a dire, un aumento o una diminuzione) in una connessione specifica, sia una modifica della funzione cognitiva.
Il team ha sviluppato un metodo all'avanguardia per cambiare la connessione nel cervello umano e modificare la funzione cognitiva utilizzando una nuova tecnica chiamata 'Functional connectivity neurofeedback training' (Allenamento al neuro-ritorno della connettività funzionale). Questa tecnica usa la scansione fMRI del cervello per monitorare la connettività funzionale tra due regioni del cervello, mentre i partecipanti eseguono un semplice compito con immagini di moto.
Quando l'obiettivo era aumentare la connettività funzionale, è stata assegnata una ricompensa monetaria sui test con un'elevata correlazione temporale tra le due rilevanti attività cerebrali individuate. Dall'altra parte, quando l'obiettivo era ridurre la connettività funzionale, è stato dato un premio nei test con bassa correlazione temporale. Questa formazione potrebbe indurre la direzione voluta di cambiamento (cioè aumento o diminuzione) della connettività funzionale e le variazioni differenziali nelle prestazioni cognitive dalla formazione da pre- a post-neuro-ritorno in base alla direzione di cambiamento della connettività.
Fonte: ATR Brain Information Communication Research Laboratry Group via ScienceDaily (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti:
- Ayumu Yamashita, Shunsuke Hayasaka, Mitsuo Kawato, Hiroshi Imamizu. Connectivity Neurofeedback Training Can Differentially Change Functional Connectivity and Cognitive Performance. Cerebral Cortex, 2017; 1 DOI: 10.1093/cercor/bhx177
- Fukuda Megumi, Ayumu Yamashita, Mitsuo Kawato, Hiroshi Imamizu. Functional MRI neurofeedback training on connectivity between two regions induces long-lasting changes in intrinsic functional network. Frontiers in Human Neuroscience, 2015; 9 DOI: 10.3389/fnhum.2015.00160
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