Un ERC per studiare la plasticità intermodale nei ciechi. Il

Comunicazione del CIMeC
COMUNICATO STAMPA
Il prestigioso finanziamento europeo al giovane Olivier Collignon
Un milione e mezzo di euro per studiare la plasticità intermodale
nei ciechi
ERC starting grant assegnato a un progetto del CIMeC, il sesto in
quattro anni
ROVERETO - Il nostro cervello cambia continuamente nel corso della vita e le esperienze che
viviamo lasciano letteralmente il segno, nella sua struttura e nella sua funzionalità. Una delle
dimostrazioni più evidenti di come questo fenomeno, chiamato plasticità cerebrale, dipenda
dall’esperienza è offerta dai risultati degli studi condotti su individui ciechi in cui le aree visive
della corteccia occipitale - deputate normalmente solo all’elaborazione degli stimoli
provenienti dagli occhi - diventano capaci di processare stimoli provenienti da altri sensi come
il tatto o l’udito. Questo meccanismo di plasticità intermodale, o cross-modale, che interessa
cioè più di una modalità sensoriale, da sempre considerato di natura compensatoria, può
rappresentare una sfida per il recupero della vista.
Proprio la relazione tra la plasticità intermodale e il recupero della vista sarà il fuoco di
MApping the Deprived VIsual System: Cracking function for prediction (MADVIS),
progetto del ricercatore del CIMeC Olivier Collignon selezionato dal Consiglio Europeo
della Ricerca per l’assegnazione di un ERC Starting Grant di un milione e mezzo in
cinque anni.
Il progetto. L’obiettivo di MADVIS è di comprendere meglio in che modo le regioni cerebrali si
specializzino nell’elaborazione di specifici stimoli sensoriali e in che modo mantengano tale
funzione o la modifichino nel tempo. Come avviene il reclutamento di aree per lo svolgimento
di funzioni che non sono loro proprie? Come si consolidano o indeboliscono le sinapsi nel corso
della vita di un individuo? Una ricerca di frontiera, unica in Italia, dove finora oftalmologia e
neuroscienze non hanno comunicato abbastanza.
«Intendiamo comprendere in che modo la deprivazione visiva, in diversi momenti sensibili
dello sviluppo, influenzi l’organizzazione funzionale e la connettività della corteccia occipitale e
utilizzare le conoscenze così ottenute per testare e predire gli esiti del recupero della vista»
afferma Olivier Collignon. Il modello predominante negli anni Sessanta, che non riconosceva al
cervello adulto capacità plastiche, è stato sostituito negli ultimi decenni dall’idea che un grande
potenziale di plasticità cerebrale sia presente tanto nel giovane quanto nell’anziano. «La
plasticità non scompare con l’età, ma cambia e diventa via via meno funzionale», spiega
Collignon. «Quello che abbiamo fin qui osservato, studiando ciechi congeniti e ciechi tardivi, è
che i primi mesi di vita sono critici per il reclutamento funzionale delle aree generalmente
predisposte all’elaborazione degli input visivi. Questo suggerisce che solo durante questo
periodo critico sia possibile trasferire la specializzazione funzionale della corteccia occipitale
verso una modalità non visiva». Delineando più ampiamente gli obiettivi del progetto,
Collignon continua: «Il nostro progetto si inserisce come potenziale contributo nell’ambito del
noto dibattito Natura-Cultura sullo sviluppo del cervello umano. Se da una parte il
Per maggiori informazioni, contattare: Nicla Panciera
CIMeC – Corso Bettini 31 – 38068 Rovereto
[email protected] 339 8618331
reclutamento delle regioni occipitali da parte di stimoli non visivi in individui ciechi mette in
luce la straordinaria abilità del cervello di ‘rimodellarsi’ in base all’esperienza (influenza della
cultura), dall’altra l’osservazione che nella corteccia occipitale dei ciechi esistono moduli
cognitivi specializzati simili a quelli osservati nei normo-vedenti richiama l’attenzione sui limiti
intrinsecamente imposti a tale plasticità (influenza della natura)».
Infatti, nelle persone con cecità congenita, la corteccia visiva non stimolata viene colonizzata da
altre modalità sensoriali. «Questo spiegherebbe le difficoltà nel riacquistare la vista se la cecità
insorge in età avanzata e la minor efficacia degli interventi di recupero che vengono effettuati
oltre una finestra temporale critica. Per studiare questi meccanismi, utilizzeremo metodiche
come la risonanza magnetica (MR), la magnetoencefalografia (MEG) e la stimolazione
magnetica transcranica (TMS). L’occhio riceve la luce presente nell’ambiente circostante, ma la
nostra percezione visiva, l’interpretazione dell’input visivo, è un prodotto del cervello. Per
questa ragione, il contributo delle neuroscienze allo studio della plasticità in caso di
deprivazione sensoriale e di interventi di recupero della vista è fondamentale». Con un
approccio che superi i confini tra le neuroscienze cognitive e l’oftalmologia, MADVIS avrà un
grande impatto sulla nostra comprensione di come l’esperienza nei diversi periodi della vita
sia in grado di formare la risposta neurale delle diverse aree cerebrali.
BOX Chi è Olivier Collignon
Olivier Collignon svolge la sua attività di ricerca presso i laboratori di Mattarello del CIMeC.
Dopo la laurea in psicologia all’Università di Liegi, Collignon ha conseguito il dottorato
all’Université Catholique de Louvain, in Belgio. Dopo aver speso cinque anni in Canada, al
Université de Montréal (UdM) dove è stato associate professor, dal 2012 Collignon è al CIMeC,
dove si occupa di plasticità crossmodale, integrazione multisensoriale, sviluppo sensoriale,
psicopatologia cognitive e multimodal imaging e guida il suo gruppo “Crossmodal Perception
and Plasticity Lab”.
BOX Tutti gli ERC del CIMeC
Con l'ERC Starting Grant assegnato ad Olivier Collignon, salgono a sei gli ERC ottenuti dai
ricercatori del CIMeC in quattro anni, per un totale di oltre otto milioni di euro.
Nel 2012 un ERC Starting Grant da un milione di euro è andato al progetto “Costruzione dello
spazio-tempo percettivo” del professor David Melcher.
Nel 2011, un ERC Starting Grant da 1,1 milioni di euro a Marco Baroni con il progetto dal titolo
"Compositional Operations in Semantic Space" (acronimo: COMPOSES); un ERC starting Grant
di 1,5 milioni di euro a Nathan Weisz per un progetto di ricerca dal titolo “Percezione
dipendente dallo stato cerebrale: una finestra sulla coscienza” (Brain-state dependent
perception: finding the windows to consciousness, acronimo WI2CON). Un ERC Advanced
Grant di due milioni e mezzo di euro al progetto al direttore Giorgio Vallortigara “Meccanismi
innati per l’orientamento sociale: un approccio neuro-cognitivo comparato” (acronimo
PREMESOR).
Nel 2010, un ERC Starting Grant è andato al progetto di Uri Hasson oltre 979mila euro dal
titolo “How the brain codes the past to predict the future” (Come il cervello codifica il passato
per predire i futuro, NeuroInt)
Per maggiori informazioni, contattare: Nicla Panciera
CIMeC – Corso Bettini 31 – 38068 Rovereto
[email protected] 339 8618331