Ricerche

L'accumulo di proteine ​​tau nel cervello interrompe la 'rete di salienza' che collega più regioni cerebrali per aiutarti a reagire al mondo esterno e ai tuoi stessi pensieri

Un cervello 'standard' (da scansioni di centinaia di persone estranee a questo studio) con sfere viola che indicano le posizioni collegate alla rete di salienza. (Fonte: Iordan et al / University of Michigan)

Quando la maggior parte delle persone pensa alla demenza, incluso il morbo di Alzheimer (MA), probabilmente pensa subito alla perdita di memoria. Ma la demenza cambia anche il modo in cui una persona si comporta, se si arrabbia o diventa angosciata rapidamente, se la rende depressa, ansiosa o apatica, o addirittura se cambia tutta la sua personalità. Nel tempo, questi cambiamenti comportamentali possono sconvolgere la vita tanto quanto perdere la capacità di pensare o ricordare chiaramente.

Ora, un team di ricercatori dell'Università del Michigan riferisce nuovi indizi su ciò che potrebbe accadere nel cervello delle persone che hanno i primi segni di cambiamenti comportamentali relativi alla demenza. Usando due tipi di scansione medica avanzati per studiare il cervello di 128 persone nelle prime fasi della demenza, mostrano collegamenti tra una delle reti di comunicazione più cruciali del cervello, la proteina tau e il livello di sintomi comportamentali.

Questo va oltre l'azione della tau che gli scienziati conoscono già nelle persone con demenza più avanzata: crea fibre nervose aggrovigliate nelle regioni cerebrali coinvolte nel pensiero e nella memoria. Lo studio suggerisce che la tau interrompe l'integrità della 'rete di salienza' del cervello. Questa autostrada di connessioni tra regioni cerebrali specifiche è la chiave della nostra capacità di comprendere e decidere come reagire a quanto sta accadendo intorno a noi. Ci aiuta anche a elaborare pensieri ed emozioni.

I ricercatori, nella pubblicazione su Alzheimer's & Dementia, hanno dimostrato che più era interrotta la rete di salienza di una persona in presenza di tau, più erano i cambiamenti comportamentali sperimentati. Sebbene le scansioni una tantum di questi 128 volontari di ricerca non potessero mostrare causa ed effetto, la forte associazione tra tau, interruzione della rete di salienza e cambiamento di comportamento è intrigante, afferma il team.

Chiedono ulteriori studi sulla connessione potenziale in altre popolazioni e valutare il cambiamento nel tempo per esplorare ciò che potrebbe accadere all'interno dei percorsi delle cellule cerebrali connesse, che compongono la rete di salienza, ed esplorare come si relaziona con l'accumulo di tau e con i cambiamenti comportamentali nel corso degli anni.

Sperano anche di verificare se è possibile rallentare il cambiamento comportamentale nelle persone con demenza in fase iniziale puntando la rete di salienza con corrente elettrica lieve o campi magnetici applicati dall'esterno del cranio e guidati da scansioni precise. I ricercatori sono guidati da Alexandru D. Iordan PhD e da Benjamin Hampstead PhD/ABPP/CN, entrambi docenti nel dipartimento di psichiatria della U-M. Iordan, neuroscienziato e primo autore dello studio, ha dichiarato:

“Quello che vediamo è che la presenza di patologia tau è collegata a sintomi comportamentali; non in una relazione diretta, ma piuttosto attraverso la disfunzione di una rete specifica nel cervello, la rete di salienza. Più colpita è questa rete, più gravi sono i sintomi comportamentali. Questo è il primo studio che collega lo stato del biomarcatore di un individuo con la disfunzione di questa rete e i sintomi comportamentali, nelle persone sullo spettro del MA".

Due tipi di scansioni cerebrali

Il team ha usato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per studiare il cervello di ciascun volontario e tracciare tre diverse reti che collegano ciascuna delle aree remote del cervello. Hanno usato una misura chiamata 'indice di segregazione della rete', per calcolare quanto fosse funzionalmente indipendente ciascuna rete dalle altre.

Hanno combinato i risultati delle fMRI con i risultati di una batteria di test neuropsicologici e questionari comportamentali eseguiti dai volontari. Hanno anche esaminato i risultati della tomografia a emissione di positroni (PET) che mostra se il cervello della persona contiene un eccesso di tau e amiloide-beta, un'altra proteina legata al MA.

La rete di salienza era l'unica delle tre reti il ​​cui livello di integrità era correlato alla presenza di tau e alla gravità dei cambiamenti comportamentali legati alla demenza. La rete in modalità predefinita sembra essere coinvolta come giocatore di supporto. La terza rete studiata, la rete frontoparietale, non era correlata ai sintomi comportamentali.

Lo studio ha dimostrato che, a differenza della tau, la presenza solo di amiloide nel cervello di alcuni volontari non era correlata a problemi con la rete di salienza o legata al livello di sintomi comportamentali di quella persona. Iordan osserva che la rete di salienza è coinvolta anche in alcuni disturbi psichiatrici e nella demenza frontotemporale, un tipo di demenza a insorgenza precoce e a progresso rapido contrassegnata principalmente da cambiamenti comportamentali e di personalità.

Potenziale come biomarcatore e neuromodulatore

Iordan osserva che le scansioni PET per tau e amiloide sono ora usate clinicamente nella diagnosi della demenza e nella gestione del trattamento, con i nuovi farmaci che mirano a ridurre l'accumulo di amiloide per rallentare il declino cognitivo.

Ma abbiamo iniziato a usare anche esami del sangue per rilevare la presenza di tau e amiloide, come biomarcatori del rischio di demenza. Dal momento che sono molto meno costosi delle scansioni PET, potrebbero anche essere utili negli studi futuri sul ruolo della tau nei cambiamenti comportamentali.

Ulteriori ricerche potrebbero aiutare a spiegare e persino prevedere la variazione nell'inizio dei cambiamenti comportamentali nelle persone con demenza e il ritmo del declino. Potremmo anche arrivare a identificare le persone i cui cambiamenti di comportamento sono i primi segni rilevabili del rischio di demenza, anche prima che cambino le capacità cognitive.

Ma quale è la cosa più interessante per Iordan e i suoi colleghi?

"I nostri risultati ci forniscono un obiettivo funzionale per un potenziale intervento. Saremo presto in grado di vedere se la stimolazione cerebrale cambia queste relazioni, grazie a uno studio più ampio guidato dal dott. Hampstead che valuta gli effetti di dosi diverse di corrente elettrica debole applicate al cervello. Questo studio è in fase di completamento e a breve vedremo i risultati”.