di Barbara Basile
Il convegno internazionale di Human Brain Mapping (mappatura del cervello umano) quest’anno si è svolto, dal 10 al 14 giugno, nel modernissimo quartiere di Pechino (Cina), che nel 2008 ha ospitato le Olimpiadi. Il meeting, alla sua XVIII edizione, ha messo in rilievo la centralità dell’utilizzo di un approccio multimodale nello studio del cervello umano. Autori con esperienza pluridecennale nell’ambito delle neuroscienze (i.e., Zilles, Fox o Merzenich) hanno sottolineato l’importanza di integrare tecniche e metodi diversi in modo da ottenere informazioni sul cervello non solo dal punto di vista strutturale o funzionale, ma anche considerando aspetti citoarchitetturali e molecolari.
Gli interventi più trattati hanno approfondito il funzionamento alla base dei processi cognitivi (attenzione, percezione, linguaggio, funzioni esecutive e problem-solving) ed emotivi/motivazionali (percezione e apprendimento emotivo oltrchè elaborazione delle emozioni, considerando anche la sfera interpersonale) in individui sani e in pazienti affetti da diversi disturbi (link al programma)
Le patologie del sistema nervoso centrale (SNC) più gettonate, oltre alle “classiche” neurodegenerative (i.e., Morbo di Alzheimer e Parkinson), hanno visto coinvolti disturbi psicopatologici relativi alla sfera adulta, così come all’età evolutiva. In particolare, i disturbi mentali maggiormente studiati (anche se, aimè, tali interessi e investimenti non ne rispecchiano l’effettiva prevalenza nella popolazione normale) includono l’autistmo, la schizofrenia, e, ovviamente, i disturbi dell’umore, come depressione e disturbo bipolare. Comunque presenti, anche se meno trattati, i dati di ricerche che hanno coinvolto pazienti affetti da disturbi d’ansia (ansia sociale e disturbo ossessivo-compulsivo) e con comportamenti di dipendenza (dal gioco d’azzardo alle sostanze).
Una sessione specifica di lavori e poster, infine, è stata dedicata a metodologie (i.e., dalla risonanza magnetica funzionale e strutturale -RMI-, all’uso di metodi di stimolazione, all’elettroencefalografia -EEG- e alla genetica) e modelli di analisi statistica (i.e., modelli Bayesiani, modelli multivariati, dynamic casual modeling, etc.).
Gli interventi della prima mattina (Diwadkar, Eickhoff, Glahn e colleghi) hanno ripercorso le principali teorie che sottolineano il ruolo dei fattori genetici nello sviluppo dei network cerebrali disfunzionali alla base di alcune patologie psichiatriche. Negli ultimi anni, infatti, oltre allo studio dei correlati neurali alla base di questi disturbi, si sta cercando di approfondire il ruolo dei fattori genetici, e della loro interazione con lo sviluppo del SNC, nell’esordio di alcune patologie. In questo ambito, gli autori hanno selezionato e studiato individui sani e fenotipi di individui ancora sani, ma a rischio di sviluppare una patologia. L’applicazione di modelli di mappatura del cervello previsionali o causali (i.e., dynamic casual modeling, DCM), di tecniche strutturali (come la Diffusion Tensor Imaging -DTI- che permette di studiare le fibre che connettono diverse aree del cervello), o di nuovi approcci funzionali (come la Risonanza Magnetica funzionale durante lo stato di riposo – RSfMRI- che identifica la connettività funzionale tra aree diverse del cervello durante l’attività cognitiva di base, definita anche come “mind wandering“) stanno man mano iniziando a chiarire il ruolo che alcuni fattori genetici hanno su network cerebrali particolarmente coinvolti in alcuni disturbi mentali.
In una eccelsa lettura magistrale, Zilles (Jülich, Germania) riporta i dati provenienti dagli studi pluridecennali che lui e i suoi collaboratori hanno condotto sul cervello umano, avvalendosi di una prospettiva multimodale. Zilles ha ironicamente ricordato come, ancora oggi, tutti i ricercatori utilizzino come riferimento di mappatura del cervello quella di Korbinian Broadmann (le conosciute “Aree di Broadmann”), degli anni 1898-1914! Per identificare le aree della corteccia, all’epoca, l’anatomista tedesco aveva usato un solo sistema di riferimento, ovvero quello citoarchitetturale, che permette esclusivamente lo studio dei neuroni della corteccia. Nonostante la tecnologia dell’epoca e la metodologia rudimentale, Broadmann era riuscito a suddividere e ad identificare una buona percentuale di aree della corteccia cerebrale di un individuo. Zilles ricorda però due variabili che sono centrali per uno studio corretto del cervello: 1) il 70% della superficie della corteccia umana coinvolge anche solchi, giri e fessure, ovvero parti che Broadmann non aveva considerato, e 2) che esiste una enorme variabilità tra gli aspetti morfologico-strutturali e funzionali tra il cervello di un individuo e quelli di un altro (mentre Broadmann aveva basato la sua mappatura su un solo cervello)! In conclusione, dunque, Zilles osserva che la mappatura messa a punto da Broadmann, su cui si è basato anche l’atlante di mappatura cerebrale più utilizzato in neuroscienze (“Il” Talairach), doveva venire decisamente rispolverato e perfezionato.
Lo scopo di Zilles e dei suoi collaboratori in questi ultimi decenni è stato, dunque, quello di studiare, con metodi diversi e in più individui, il cervello nella sua totalità, in modo da creare delle mappe di “probabilità cerebrale” più attendibili. I ricercatori hanno utilizzato strumenti e metodi diversi per ottenere delle mappe probabilistiche che tenessero soprattutto conto della differenza intra-individuale. Per arrivare a questo risultato, i ricercatori hanno eseguito esami istologici, studi citoarchitetturali di “fiber tracking” (trattografia delle fibre) della sostanza bianca, per avere informazioni sul grado di mielinizzazione degli assoni delle fibre (fattore che permette una maggiore velocità di trasmissione del segnale neurale), ricerche molecolari, che hanno studiato i neurotrasmettitori (i.e., serotonina, GABA, dopamina, acetilcoliona, etc.) e i loro recettori e, infine, studi funzionali, sia durante l’esecuzione di compiti specifici che durante lo stato di riposo, in più individui.
I dati provenienti da questa immensa mole di lavori, ancora in fase di svolgimento, e la relativa mappatura probabilistica identificata da Zilles e collaboratori è consultabile liberamente sul sito dell’ Università di Jülich: http://jubrain.fz-juelich.de.
