La stimolazione cerebrale profonda riaccende il cervello

Lo studio

La stimolazione cerebrale profonda riaccende il cervello

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Immagine: Thought Catalog thoughtcatalog, CC0, via Wikimedia Commons
di redazione
La stimolazione cerebrale profonda su misura adattata al cervello di ciascun paziente ha superato le aspettative dei ricercatori nel trattamento dei disturbi cognitivi causati da lesioni cerebrali traumatiche da moderate a gravi

L’obiettivo era ottenere un miglioramento del 10 per cento e invece la stimolazione cerebrale profonda ha funzionato ben oltre le aspettative: tutte e cinque le persone affette da un deterioramento cognitivo prolungato causato da una lesione cerebrale a cui è stato impiantato un dispositivo elettrico nell’area del cervello danneggiata hanno aumentato del 32 per cento la velocità di risposta ai test per valutare la concentrazione, la memoria e la capacità di pianificazione. 

È il risultato di un piccolo trial clinico condotto all’Università di Stanford descritto su Nature Medicine che mostra le potenzialità di una nuova tecnica personalizzata di stimolazione cerebrale profonda per compensare i deficit cognitivi dovuti a un trauma cranico o ad altri eventi traumatici (non a patologie come la demenza). Tra i partecipanti alla sperimentazione c’era Gina Arata, una ragazza Californiana, che aveva dovuto rinunciare ad iscriversi alla facoltà di legge per le difficoltà di memoria e di concentrazione successive a un trauma cranico causato da un incidente d’auto. 

Nel 2018 Arata è stata sottoposta a un intervento chirurgico per l’impianto in profondità nel cervello di un dispositivo che stimolava elettricamente le connessioni neurali parzialmente danneggiate dall’incidente. La differenza si è vista subito. Arata ha superato brillantemente un semplice un test sulla memoria a breve termine che in precedenza non sarebbe riuscita a portare a termine: dopo un breve sopralluogo in un negozio di alimentari, la ragazza è riuscita a elencare tutti i tipi di frutta e verdura esposti.  

L’esperimento è stato ripetuto con il dispositivo spento: Arata non ricordava neanche uno dei prodotti appena osservati. Lei stessa raconta di essere riuscita per la prima volta dopo tanto tempo a leggere un libro intero e a ricordarsi la trama dopo averlo finito. 

Per la sperimentazione i ricercatori di Stanford hanno reclutato cinque partecipanti affetti da un deterioramento cognitivo prolungato, con sintomi ancora presenti dopo due anni dalla lesione che lo aveva provocato. I pazienti avevano un’età  tra i 22 e i 60 anni e convivevano con i loro disturbi da molto tempo, tra i 3 e i 18 anni. 

Gli scienziati hanno personalizzato la terapia posizionando i dispositivi per la stimolazione cerebrale profonda esattamente nelle aree del cervello danneggiate che variavano da persona a persona.

Una ricostruzione virtuale del cervello di ciascun paziente ha permesso agli scienziati di individuare la posizione e il livello di stimolazione del dispositivo in grado di riattivare le funzioni cerebrali intorpidite ma non del tutto compromesse. 

Dopo una fase di rodaggio dell’impianto durata due settimane, i partecipanti hanno mantenuto acceso il dispositivo 12 ore al giorno per un periodo di 90 giorni al termine del quale sono stati sottoposti a un test per la valutazione delle funzioni cognitive che consisteva nel congiungere con delle linee una serie di lettere e numeri. 

Ebbene, in tutti e cinque i casi è stato osservato un miglioramento del 32 per cento nella velocità di esecuzione del test rispetto al 10 per cento atteso. Due partecipanti si sono rifiutati di partecipare alla successiva fase della sperimentazione che prevedeva un confronto in cieco tra le performance a dispositivo acceso e spento. Tra le tre persone rimaste, una ha mantenuto spento il dispositivo per tre settimane al termine della quali ha ottenuto un punteggio ai test inferiore del 34 per cento rispetto agli altri due pazienti che avevano tenuto acceso l’impianto. 

I dispositivi impiantati nel cervello collegavano il talamo, e in particolare il nucleo laterale centrale (l’area situata in profondità che veicola le informazioni neuronali attraverso la trasmissione sinaptica), ai punti della corteccia che controllano le funzioni cognitive superiori.

«In questi pazienti, questi percorsi sono in gran parte intatti, ma tutto è stato sottoregolato. È come se le luci fossero state abbassate e semplicemente non ci fosse abbastanza elettricità per riaccenderle», commenta Jaimie Henderson, professore di neurochirurgia e co-autore senior dello studio.

I ricercatori speravano che una precisa stimolazione elettrica del nucleo laterale centrale e delle sue connessioni potesse riattivare questi percorsi, rinvigorendo le luci.