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Neuroni specchio, da ricerca IIT nuove strade nella terapia
dei deficit motori
Venerdì 18 ottobre 2013
Genova. E’ stata pubblicata sulla rivista internazionale Cerebral Cortex, la ricerca
“Training the Motor Cortex by Observing the Actions of Others During Immobilization”,
condotta dai ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia in collaborazione con
l’Università degli Studi di Ferrara, l’Università di Genova e con l’Université de Bourgogne
di Digione. Lo studio evidenzia un importante ruolo dei neuroni specchio nel ripristino di
deficit motori: la loro attivazione durante l’osservazione di un movimento agisce sulla
corteccia motoria ripristinando la funzionalità di aree inattive, così come se il movimento
fosse stato realmente compiuto.
Nel loro lavoro i ricercatori si sono focalizzati sulla possibilità di rendere recuperabile la
capacità di movimento degli arti dopo un lungo periodo di inattività e senza svolgere azioni
motorie dirette. Infatti, una lunga inattività fisica, dovuta a un’immobilizzazione o a un non
utilizzo di un arto, causa nel cervello un ridotto funzionamento della corteccia motoria, che
può essere ripristinato attraverso il movimento dell’arto fermo. I ricercatori hanno
dimostrato che tale ripristino può avvenire anche solo attraverso l’osservazione del
movimento stesso.
“Questo risultato è molto importante perché potrebbe rappresentare un’opzione
terapeutica in grado di prevenire o contrastare le conseguenze negative sul cervello
indotte da un lungo periodo di inattività motoria, come, ad esempio, come spesso accade
per gli anziani o a seguito di lesioni cerebrali”, dichiara Michela Bassolino, prima autrice
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dello studio e ricercatrice nel Dipartimento di Robotics, Brain and Cognitive Science
(RBCS) di IIT.
I ricercatori hanno verificato la possibilità di compensare, attraverso l’osservazione di
azioni quotidiane, il ridotto funzionamento della corteccia motoria indotto da 10 ore di
non-utilizzo (immobilizzazione) del braccio in soggetti sani. I soggetti sottoposti alla
ricerca sono stati divisi in tre gruppi. Al primo gruppo, è stato chiesto di guardare dei
video di azioni quotidiane, al secondo gruppo di immaginare quelle stesse azioni, e al
terzo, detto gruppo di controllo, di guardare video estratti da documentari naturalistici
senza attori umani. La misurazione dell’eccitabilità (tramite Stimolazione Magnetica
Transcranica) dell’area motoria che controlla il braccio destro, eseguita prima e dopo le 10
ore di inattività, ha evidenziato che nel gruppo di soggetti che osservano le azioni gli
effetti indotti dall’immobilità riscontrati negli altri due gruppi erano stati compensati.
“Il lavoro – dichiara il prof. Luciano Fadiga, Senior Researcher all’Istituto Italiano di
Tecnologia di Genova e ordinario di fisiologia all’Università degli Studi di Ferrara –
dimostra che l’osservazione dei movimenti, pur senza l’esecuzione pratica, compensa le
conseguenze negative che possono essere indotte nel cervello da un periodo di inattività.
Tale effetto è supportato da un meccanismo cerebrale che si base sui neuroni specchio”.
I neuroni specchio sono una classe di neuroni che si attivano quando un soggetto compie
un’azione, oppure quando un osservatore vede un’azione compiuta da altri. Un’altra
proprietà fondamentale del cervello è la plasticità sinaptica, che consiste nella sua
capacità di modificare le connessioni tra neuroni, instaurandone di nuove ed eliminandone
altre, modificando la sua struttura e la sua funzionalità in base agli eventi a cui un
soggetto assiste, permettendogli di adattarsi all’ambiente e di rispondere correttamente
agli stimoli, anche nel lungo periodo. Osservare azioni compiute da altri attraverso
meccanismi di plasticità cerebrale, può stimolare le aree motorie del cervello
mantenendone la funzionalità anche durante un periodo di inattività.
Allo studio hanno partecipato: il prof. Thierry Pozzo, Senior Researcher del dipartimento
RBCS dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova e professore presso l’Università di
Digione, il prof. Luciano Fadiga, Senior Researcher all’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)
di Genova e ordinario di fisiologia all’Università degli Studi di Ferrara, Michela Bassolino,
ricercatrice del dipartimento RBCS di IIT, Martina Campanella, ricercatrice del
dipartimento RBCS di IIT, e Marco Bove ricercatore dell’Università di Genova.
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