Neuroscienze e neuroimaging
USA. Disamina sui progressi delle tecniche di visualizzazione cerebrale e dell'esplorazione della neurodiversità
A cura di: Redazione
Il Neuroimaging (imaging diagnostico computerizzato) costituisce una vera e propria disciplina che interessa Neuroscienze, Medicina
e Psicologia.
Consiste in una serie di tecniche di visualizzazione cerebrale e diagnostiche che, oggi, consentono di fare osservazioni accurate e acquisire
informazioni preziose sull'attività del cervello e del sistema nervoso.
Il rapido sviluppo delle tecniche di Brain imaging ha permesso di fare importanti scoperte sul sistema nervoso e sul funzionamento cerebrale, chiarendo la relazione che intercorre fra le diverse aree del cervello e le funzioni che svolgono, in modo da poter sviluppare o affinare metodi diagnostici e trattamenti efficaci per le malattie neurologiche.
La Risonanza Magnetica funzionale permette ad esempio di esaminare «il cervello in funzione con una risoluzione temporale dell'ordine dei secondi e una risoluzione spaziale dell'ordine dei millimetri» (*).
John D.E. Gabrieli - Professore di Scienze della Salute, Tecnologia e Neuroscienze Cognitive alla Harvard Medical School (*) che ha curato una revisione degli studi sul Neuroimaging - fa notare che per un secolo il cervello umano è stato studiato in termini di "patologia": per individuare alterazioni, lesioni, deficit cognitivi o per gli interventi di neurochirurgia (*), ma è possibile e auspicabile utilizzare l'imaging diagnostico anche in termini di salute.
Oggi è sì possibile predire le abilità cognitive del bambino o eventuali deficit nell'adulto, ma anche esplorare «il ruolo della neurodiversità: valutare come il funzionamento si modifica in relazione a fattori quali età, sesso, personalità, cultura nella quale si vive» (*).
La revisione - pubblicata su "Neuron" (*) - passa in rassegna alcune importanti conquiste del Neuroimaging - nello specifico della fMRI (*) - attraverso cui si è potuto comprendere:
- il funzionamento del cervello nell'apprendimento della matematica: l'abilità aritmetica dipende da processi cognitivi multipli e coinvolge la memoria a breve termine o memoria di lavoro
- il ruolo di emisfero destro e sinistro nell'apprendimento delle diverse lingue: si attivano aree cerebrali diverse a seconda che la lingua sia tonale - es. il cinese o alfabetica, come inglese e italiano
- le caratteristiche cerebrali di chi riesce a percepire le variazioni di tono della musica, grazie a una elevata e spontanea attivazione della corteccia cerebrale uditiva bilaterale
- la connessione fra la capacità di giocare con i videogame e il volume del corpo striato, una "stazione di ingresso dati" posta fra i nuclei della zona cerebrale più profonda
- cosa succede nel cervello di una persona innamorata: alcune aree - tra cui amigdala, insula, lobo temporale... - mostrano un aumento dell'attività (*)
Il Neuroimaging ha decisamente migliorato la comprensione del cervello umano e della neurodiversità, «in salute e in malattia», offrendo un contributo importante alle Neuroscienze Cognitive (*).
Le conoscenze acquisite attraverso il Neuroimaging forniscono ai ricercatori importanti "neuromarkers", biomarcatori che possono essere utilizzati per migliorare le tecniche di screening e prevenzione, in quanto permettono di individuare il rischio di malattia quando ancora i sintomi non sono conclamati o sono allo stadio iniziale.
Questo secondo Stefano Cappa - docente di Neuroscienze dell'Università Vita-Salute San Raffaele di Milano e
dell'Istituto
Universitario di Studi Superiori di Pavia - «apre la strada agli studi sulla prevenzione di malattie molto comuni, come la
malattia di Alzheimer o la schizofrenia. Ma la potenzialità non si limita all'ambito clinico.
La possibilità di "leggere direttamente" il cervello delle persone apre prospettive completamente nuove in ambiti inaspettati, come il
management o il marketing»
(*).
Ulteriori progressi - secondo Gabrieli consentiranno di personalizzare le pratiche mediche ed educative in modo da riuscire a migliorare la vita delle persone (*).
Metodi di Neuroimaging
- Tomografia assiale computerizzata TAC o CAT (Computed Axial Tomography: imaging morfologico che valuta la struttura cerebrale)
- Risonanza Magnetica funzionale o fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging: imaging funzionale che studia l'attività cerebrale)
- Magnetoencefalografia o MEG (MagnetoEncephaloGraphy: tecnica che studia l'attività elettromagnetica dell'encefalo)
- Tomografia a emissione di positroni o PET (Positron Emission Tomography: studio funzionale che visualizza l'attività cerebrale)
- Tomoscintigrafia o SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography: imaging funzionale che studia l'attività cerebrale)
- Elettroencefalogramma o EEG (ElettroEncefaloGramma: analizza il funzionamento della corteccia cerebrale, tracciando l'attività elettrica del cervello).
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L'articolo «Neuroscienze e neuroimaging» è stato pubblicato nel N° 116 della Newsletter.
