Ricerche

Dei ricercatori hanno combinato misurazioni non invasive del flusso sanguigno cerebrale e dell'attività elettrica, usando nuovi metodi di analisi sviluppati alla Lancaster University.

Immagine: Bjerkan et al / Brain Communication

La ricerca, guidata dalla Lancaster University, ha trovato nel morbo di Alzheimer (MA) prove chiare che cambiamenti nell'orchestrazione della dinamica dell'ossigenazione cerebrale e della funzione neuronale contribuiscono alla neurodegenerazione. Lo studio, pubblicato su Brain Communication, ha avuto come autrice senior Aneta Stefanovska e coautori Juliane Bjerkan, Gemma Lancaster, Peter McClintock e Trevor Crawford della Lancaster University, nonché Bernard Meglič e Jan Kobal del Centro medico dell'Università di Ljubljana (Slovenia).

La prof.ssa Stefanovska ha dichiarato: "Si può ipotizzare che il MA sia il risultato di una nutrizione non appropriata del cervello attraverso i vasi sanguigni (sistema vascolare)". Il dott. Bernard Meglič, coordinatore clinico dello studio, ha dichiarato: “Il sistema vascolare e il cervello lavorano insieme per garantire che quest'ultimo riceva energia sufficiente. In effetti, il cervello ha bisogno del 20% dell'energia complessiva del corpo nonostante costituisca solo il 2% del suo peso".

L'«unità neurovascolare» (NVU) è costituita da capillari collegati ai neuroni tramite cellule cerebrali chiamate astrociti, e garantisce che questa cooperazione abbia successo. Per valutare la funzione della NVU, i ricercatori hanno combinato misurazioni non invasive del flusso sanguigno cerebrale e dell'attività elettrica con nuovi metodi di analisi sviluppati dal Gruppo Fisica Non-Lineare e Biomedica della Lancaster.

Hanno misurato l'attività elettrica del cervello e l'ossigenazione usando sonde elettriche e ottiche sul cuoio capelluto mentre un elettrocardiogramma misurava la frequenza cardiaca, e una cintura avvolta attorno al torace del partecipante misurava la respirazione. Misurando contemporaneamente l'ossigenazione del sangue, l'attività elettrica cerebrale, la respirazione e l'attività elettrica del cuore, i ricercatori sono riusciti a cogliere i ritmi fisiologici e i loro tempi imperfetti.

Il funzionamento efficiente del cervello dipende dalla buona qualità della  orchestrazione di tutti questi ritmi. Per valutare l'efficienza della NVU, è stata valutata sia la forza che il coordinamento di questi ritmi, calcolando la loro 'potenza' e 'coerenza di fase' usando algoritmi matematici. I ricercatori hanno scoperto che il tasso di respirazione mediana era di circa 13 respiri al minuto per il gruppo di controllo e circa 17 respiri al minuto per il gruppo di MA.

La prof.ssa Stefanovska ha dichiarato: “Inaspettatamente, abbiamo anche visto che la frequenza respiratoria a riposo è significativamente più elevata nei soggetti con MA. Questa è una scoperta interessante - secondo me rivoluzionaria - che può aprire un mondo completamente nuovo nello studio del MA. Molto probabilmente riflette un'infiammazione, forse nel cervello, che una volta rilevata può probabilmente essere trattata, riuscendo a prevenire gli stati gravi del MA in futuro".

Il dott. Meglič ha dichiarato: "Con i risultati deludenti degli studi farmacologici incentrati sulle proteine, il sistema vascolare e l'unità  neurovascolare sono obiettivi promettenti per i futuri trattamenti del MA".

La prof.ssa Stefanovska ha dichiarato: “Questi sono risultati chiari del nostro approccio e di come possiamo rilevare il MA in modo semplice, non invasivo ed economico. Il metodo ha un grande potenziale e stiamo discutendo le possibilità che l'università crei una nuova società per andare avanti con esso. Naturalmente, sono necessarie ulteriori ricerche".