In questo articolo vediamo come la ricerca scientifica volta a realizzare protesi per gli organi danneggiati abbia trovato nel cervello e nella sua capacità di “rimodificarsi” e “reimpararsi” un portentoso aiuto.
A cura di Alessandra Fais.
La cecità è un problema sanitario globale, con 40 milioni di persone colpite in tutto il mondo.
Diversi laboratori stanno cercando di realizzare sofisticate protesi in grado di porre rimedio al danneggiamento della retina, la membrana nervosa sensibile alla luce che si trova nel bulbo oculare e che è una componente fondamentale della visione. Buona parte dei casi di cecità è infatti l’esito di una degenerazione retinica che si manifesta in modo lento e progressivo.
Per raggiungere l’obiettivo della realizzazione di una protesi retinica efficace e affidabile occorre però rispondere a una domanda cruciale: in che misura il cervello dei soggetti non vedenti da molto tempo sarebbe ancora in grado di elaborare le informazioni che provengono dalla retina?
Elisa Castaldi e Maria Concetta Morrone, due ricercatrici dell’Università di Pisa, hanno affrontato la questione studiando pazienti affetti da retinite pigmentosa, una malattia ereditaria che porta gradualmente alla totale cecità a causa di una degenerazione della retina.
Secondo quanto riferito in un articolo pubblicato su “PLoS ONE”, Castaldi e Morrone hanno impiantato negli occhi di soggetti volontari un microchip in grado di tradurre gli stimoli visivi in segnali che poi sono stati trasmessi alle cellule dei gangli della retina, un tipo di neuroni che si trova nello strato più interno di questa membrana, a monte del nervo ottico rispetto al tragitto dei segnali verso il cervello. In seguito le due scienziate hanno verificato l’effetto della stimolazione sia in base a quanto riferito dai soggetti sia in base alle scansioni di risonanza magnetica effettuate sul loro cervello.
Il risultato della sperimentazione è stato positivo.
I pazienti hanno infatti imparato a riconoscere stimoli visivi inusuali, come i lampi di luce, e questa capacità è risultata correlata con un incremento dell’attività a livello della corteccia cerebrale e del talamo, una struttura posta alla base del cervello, importante per l’elaborazione delle informazioni sensoriali.
Tuttavia, questa attivazione ha richiesto un lungo periodo di addestramento.
Quanto più il soggetto si esercitava, tanto più il suo cervello rispondeva agli input e tanto più percepiva gli stimoli visivi generati dall’impianto protesico.
In altre parole, si instaurava un meccanismo di rinforzo positivo: più il soggetto percepiva la luce, più imparava a percepire e migliorava questa percezione.
I risultati sono importanti perché mostrano che, dopo l’impianto di un dispositivo protesico, il cervello subisce un rimodellamento plastico che gli permette di “reimparare” a gestire i nuovi segnali visivi.
L’esito dello studio appare ancora più rilevante se si considera che c’è una plasticità cerebrale residua anche dopo molti anni di deprivazione sensoriale, di cui si potrà tenere conto anche nella stessa realizzazione degli impianti protesici.
Tratto da “Le Scienze” del 26 ottobre 2016
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