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Oscillazioni forniscono intuizioni sul sistema di navigazione del cervello
Il cervello crea una mappa del nostro ambiente, che consente una navigazione spaziale affidabile. Il premio Nobel del 2014 è stato assegnato per la ricerca sul funzionamento a livello cellulare di questo sistema di navigazione.
I ricercatori dell'Università di Friburgo, della Ruhr-Universität Bochum e dell'Accademia Cinese delle Scienze di Pechino hanno ora dimostrato che le caratteristiche di questo sistema di navigazione sono presenti anche nelle oscillazioni del cervello che possono essere misurate con elettrodi di profondità nel cervello umano.
La possibilità di testare il sistema di navigazione neuronale in questo modo può aprire nuovi approcci per la diagnosi precoce del morbo di Alzheimer (MA), perché un peggioramento del senso di orientamento è uno dei primi segni della malattia. I ricercatori hanno pubblicato i risultati l'11 ottobre 2018 sulla rivista Current Biology.
Approfondimenti sull'attività neurale
Il MA porta al sintomo di disorientamento spaziale in una fase precoce nel corso della malattia. "La perdita dell'orientamento spaziale è un limite importante nella vita di tutti i giorni per le persone affette da MA", afferma il dott. Lukas Kunz, scienziato del Centro Epilessia del Dipartimento di Neurochirurgia dell'Università di Friburgo.
Il disorientamento può essere causato da una compromissione della corteccia entorinale. Questa struttura cerebrale è una delle prime ad essere colpite dal MA, ed è qui che si trovano le cosiddette cellule di griglia. Insieme alle cellule di posto, sono componenti fondamentali del sistema di navigazione del cervello.
Gli scienziati di Friburgo, Bochum e Pechino sono riusciti a dimostrare che si possono usare le oscillazioni del cervello per trarre conclusioni sull'attività delle cellule di griglia. Hanno registrato l'attività cerebrale in pazienti con epilessia usando gli elettrodi di profondità nella corteccia entorinale, mentre i partecipanti si muovevano in un ambiente virtuale. Ciò è stato possibile perché gli elettrodi dovevano essere collocati nel cervello in ogni caso in preparazione della chirurgia dell'epilessia.
Obiettivo a lungo termine: una diagnosi precoce di Alzheimer
Nell'attività cerebrale hanno trovato chiare indicazioni che le caratteristiche importanti delle cellule di griglia possono essere misurate anche a livello di rete: "Abbiamo trovato un modo per misurare indirettamente l'attività delle cellule di griglia usando le oscillazioni: a lungo termine, questo potrebbe portare a test specifici per la funzionalità compromessa del sistema di navigazione neuronale, come nel contesto dell'insorgenza del MA", dice Kunz.
Una diagnosi molto precoce del MA potrebbe quindi consentire una terapia tempestiva con farmaci che altrimenti sarebbero inefficaci.
Fonte: Ruhr-University Bochum (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Dong Chen, Lukas Kunz, Wenjing Wang, Hui Zhang, Wen-Xu Wang, Andreas Schulze-Bonhage, Peter C. Reinacher, Wenjing Zhou, Shuli Liang, Nikolai Axmacher, Liang Wang. Hexadirectional Modulation of Theta Power in Human Entorhinal Cortex during Spatial Navigation. Current Biology, 2018; DOI: 10.1016/j.cub.2018.08.029
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