L’invio di impulsi elettrici al cervello attraverso elettrodi impiantati – una procedura conosciuta come stimolazione cerebrale profonda – permette di alleviare i sintomi del Parkinson e di altri disturbi del movimento.
La stimolazione cerebrale profonda impedisce ai neuroni di entrare troppo in sincronia
Il problema, però, è che nessuno sa esattamente perché una scossa al cervello sia tanto benefica. Uno studio pubblicato recentemente su Nature Nanoscience offre una possibile spiegazione ai benefici visti nei soggetti affetti dal morbo di Parkinson: impedisce ai neuroni di entrare troppo in sincronia. Questa scoperta, se verrà confermata da studi futuri, potrebbe portare a dispositivi più sofisticati ed efficaci in grado di monitorare l’attività cerebrale e regolare automaticamente la stimolazione cerebrale.
I neuroni sani non si attivano casualmente; esiste spesso un ritmo a bassa frequenza che determina il tempismo della loro attività, come un conduttore che detta il ritmo a un’orchestra. Un crescente numero di studi suggerisce che la sincronia giochi un ruolo in diverse attività cerebrali, dalla memoria, alla percezione, al movimento.
Alcuni ricercatori dell’Università della California, a San Francisco, guidati da Philip Starr, avevano scoperto in precedenza che, rispetto ai pazienti affetti da distonia (una forma differente di disturbi del movimento) o epilessia, questa sincronizzazione è normalmente elevata nella corteccia motoria delle persone colpite da morbo di Parkinson.
Lo stesso gruppo ha ora scoperto che la stimolazione cerebrale profonda riduce questo eccesso di sincronizzazione. Coralie de Hemptinne, una delle autrici dello studio, sostiene che le cellule cerebrali necessitino di un equilibrio fra la coordinazione e l’indipendenza; nel morbo di Parkinson, le cellule della corteccia motoria potrebbero avere difficoltà a dissociare la propria attività dal ritmo a bassa frequenza al fine di iniziare il movimento. Questo potrebbe spiegare perché le persone affette da questa malattia tendono a irrigidirsi o paralizzarsi.
Lo studio ha osservato pazienti sottoposti a un profondo intervento chirurgico per il loro morbo di Parkinson. Durante l’intervento sono stati impiantati degli elettrodi all’interno delle strutture cerebrali che controllano il movimento. Lo studio è stato limitato alla durata dell’intervento, ma il gruppo sta ora raccogliendo dati da alcuni pazienti che presentano elettrodi permanenti lungo la superficie del cervello. Questo studio mira a verificare se la connessione persiste.
Il traguardo ultimo è identificare un segnale misurabile da utilizzare per migliorare la terapia e regolare automaticamente uno stimolatore cerebrale
Il traguardo ultimo, spiega de Hemptinne, è identificare un segnale misurabile da utilizzare per migliorare la terapia e regolare automaticamente uno stimolatore cerebrale. «Al momento, la stimolazione cerebrale profonda funziona abbastanza bene nei disturbi del movimento, ma non è ancora ottimale», dice. Gli stimolatori odierni vanno regolati manualmente per ciascun paziente, e stimolano il cervello in continuazione.
Un dispositivo migliore si regolerebbe automaticamente in base all’attività cerebrale per intervenire solo quando necessario – ma per riuscirvi dovrebbe sapere quali sintomi monitorare. La Medtronic sta testando uno stimolatore cerebrale profondo in grado di effettuare registrazioni e stimolazioni dal cervello, ma i ricercatori stanno ancora cercando di comprendere cosa ricercare in ciascuna malattia (vedi “New Implantable Device Can Manipulate and Record Brain Activity“).
Il funzionamento della stimolazione cerebrale profonda non è ancora ben chiaro. «Diversi cambiamenti biologici che sono stati associati alla stimolazione cerebrale profonda», e non è chiaro quali siano veramente responsabili dell’effetto terapeutico, ci spiega Michael Okun, un neurologo dell’Università della Florida. Laddove la sincronizzazione dei ritmi cerebrali potrebbe essere un fattore, «conviene essere molto cauti a non interpretare erroneamente gli effetti».