Ricerche

Il nostro cervello ha quattro emisferi (non due)

La materia grigia è la 'corteccia' che racchiude sia gli emisferi del cerebro ('corteccia cerebrale') e sia gli emisferi del cervelletto ('corteccia cerebellare').

Sfortunatamente, gli emisferi sinistro e destro del cervelletto sono spesso trascurati dai ricercatori e dal pubblico in generale. È comprensibile che molte persone assumano che il cervello abbia solo due emisferi; la semantica che circonda i riferimenti 'cervello-sinistro e cervello destro' può essere contrastante e potenzialmente confondente.

Ad esempio, il latino cerebrum significa cervello, mentre il latino cerebellum significa 'piccolo cervello'. Pertanto, tecnicamente parlando, gli emisferi sinistro e destro del cerebrum, che sono marcati 'cervello sinistro-cervello destro', potrebbero essere considerati gli unici due emisferi nel cervello (grande). E gli emisferi sinistro e destro del cervelletto potrebbero essere pensati come due emisferi nel 'piccolo cervello'.

Ma in definitiva, quasi tutte le definizioni del 'cervello umano' riconoscono che questo termine ombrello rappresenta l'intero cervello come un unico organo. Come riassume Wikipedia: "Il cervello è costituito dal cerebro, dal tronco cerebrale e dal cervelletto".

In particolare, poiché l'emisfero sinistro del cervelletto funziona in congiunzione con l'emisfero cerebrale destro (e viceversa), per coordinare i movimenti muscolari bilaterali e altre funzioni inter-emisferiche non motorie, la connettività funzionale della materia bianca e la struttura della materia grigia di questi quattro emisferi sono della massima importanza.

L'assottigliamento asimmetrico degli emisferi cerebrali sinistro e destro può essere collegato all'Alzheimer

Il mese scorso, ho riferito di uno studio (Roe et al., 2021) pubblicato il 1 febbraio su Nature Communications, che ha trovato che l'assottigliamento asimmetrico della materia grigia negli emisferi sinistro e destro della corteccia cerebrale è accelerato nei pazienti con morbo di Alzheimer (MA). Come spiega James Roe e i coautori:

"L'invecchiamento e il MA sono associati alla progressiva disorganizzazione del cervello. Sebbene l'asimmetria strutturale sia una caratteristica organizzativa della corteccia cerebrale, non sappiamo se la degradazione corticale continuativa correlata all'età e al MA altera l'asimmetria corticale [...] L'asimmetria sembra essere sorta dalla pressione evolutiva per ottimizzare l'efficienza di elaborazione e si pensa in generale che conferisca vantaggi organizzativi che danno benefici alla funzione del cervello.

Qui, mostriamo che l'organizzazione asimmetrica delle regioni corticali di ordine superiore nella giovane età adulta si deteriora con avanzare dell'età. Questo decadimento segue un semplice principio di organizzazione generale: la più spessa delle due cornici omotopiche è la più veloce a assottigliarsi. Questo principio era altamente riproducibile in diverse coorti ed era significativamente accentuato nei pazienti di MA".

In un post auto-narrativo del 19 febbraio 2021 ho filtrato questo studio Roe et al. e altre ricerche recenti su 'cervello sinistro - cervello destro' attraverso una mappa confondente del cervello che ho disegnato nel 2009, che tenta di animare come potrebbero essere rappresentate la struttura (materia grigia) e la connettività funzionale (materia bianca) tra tutti e quattro gli emisferi cerebrali, in una configurazione bidirezionale. Scrissi:

"Nella mia modesta opinione, vale la pena notare che le disfunzioni del cervelletto sono legate anche ad un'elevata variabilità dell'andatura (Schniepp et al., 2011) e c'è un collegamento consolidato tra il cervelletto e il MA (Wegiel et al., 1999; Jacobs et al., 2017; Toniolo et al., 2018)".

La perdita di materia grigia accelerata nell'emisfero destro del cervelletto può essere collegata al MA

Ora, una nuova meta-analisi (Gellersen, Guell, & Sami, 2021) guidata da ricercatori dell'Università di Cambridge confronta "la perdita di materia grigia del cervelletto nel MA e quella nell'invecchiamento normale". Oltre a Helena Gellersen e Sabre Sami di Cambridge, a questo studio pubblicato il 4 marzo su NeuroImage: Clinical ha contribuito anche Xavier Guell del MIT e della Harvard Medical School's del MGH. 

È interessante notare che questa meta-analisi suggerisce che il "cervelletto posteriore è influenzato sia dall'invecchiamento sano che dal MA" e che "l'invecchiamento sano ha mostrato una perdita bilaterale di materia grigia, mentre il MA è lateralizzato nell'emisfero destro del cervelletto".

In un tweet del 15 marzo 2021 su questa meta-analisi, Gellersen ha detto:

"Nel MA e nell'invecchiamento sano mostriamo modelli differenziali di perdita di materia grigia nel cervelletto e caratterizziamo il profilo cognitivo delle regioni interessate usando tre mappe funzionali del cervelletto. La caratterizzazione funzionale si è basata su (1) reti principali cerebro-corticali (Buckner Et al., 2011), (2) parcellazione discreta in sotto-regioni funzionali (King et al., 2019), e (3) una mappa continua delle preferenze funzionali in tre gradienti importanti del cervelletto (Guell et al., 2018)".

Gellersen, Guell e Sami scrivono nel riassunto del loro studio:

"[La nostra] meta-analisi evidenzia la vulnerabilità del cervelletto posteriore al MA e all'invecchiamento (Crus I/II, lobule VI), suggerendo che alcuni aspetti della traiettoria verso il declino legato all'età della materia grigia possono essere esacerbati dalla patologia del MA. La stretta lateralizzazione destra dell'atrofia nel MA, rispetto agli effetti bilaterali nell'invecchiamento sano, era sorprendente.

"È necessaria altra ricerca per capire meglio (1) come l'età e la patologia impattano sui processi computazionali cerebellari, (2) come le interazioni cerebellari con altre regioni cerebrali possono influenzare il declino cognitivo, o la sua conservazione, nell'invecchiamento sano e nel MA e (3) il ruolo della perdita di materia grigia cerebellare sub-regionale nella neuropsicologia del MA".

Clicca per vedere la neuro-immagine clinica (f) di Gellersen, Guell, & Sami, 2021 (CC BY 4.0)