Localizzare con precisione le funzioni del cervello e comprendere come le sue diverse regioni lavorino insieme. Sono questi i due aspetti fondamentali al centro di altrettanti studi dell’I.R.C.C.S. Neuromed di Pozzilli, pubblicati sulle riviste Brain Sciences e Cortex. Utilizzando diverse tecniche di risonanza magnetica, i ricercatori hanno studiato come localizzare con maggiore precisione le aree del cervello coinvolte in specifiche funzioni (ad esempio il linguaggio) e come le diverse regioni cerebrali lavorino insieme attraverso reti di connessioni. Si tratta di due approcci complementari che permettono di comprendere meglio sia l’organizzazione delle varie funzioni cerebrali sia i meccanismi attraverso i quali riusciamo a orientare la nostra attenzione verso ciò che ci circonda.
Il lavoro pubblicato su Brain Sciences, in particolare, si concentra sulle informazioni raccolte durante gli interventi neurochirurgici eseguiti con paziente sveglio, la cosiddetta “awake surgery”. In questi casi, attraverso lievi stimolazioni elettriche di specifici punti della superficie cerebrale, il chirurgo può verificare quali aree siano coinvolte in funzioni importanti, come il linguaggio, e fare in modo di non danneggiarle durante l’intervento, ad esempio per l’asportazione di un tumore. Ma queste osservazioni possono anche uscire dalla sala operatoria e diventare preziose informazioni per la ricerca scientifica.
Gli autori della ricerca hanno infatti sviluppato e verificato una procedura basata sulla corticotopografia, che permette di mappare i punti stimolati dal chirurgo durante l’intervento e inserirli sulle ricostruzioni tridimensionali realizzate dalla risonanza magnetica. Il confronto tra immagini chirurgiche e immagini preoperatorie avviene grazie alla forma dei solchi, delle circonvoluzioni e dei vasi sanguigni. Ogni punto può così essere identificato attraverso coordinate e riportato su un atlante cerebrale di riferimento comune.
Il secondo studio, pubblicato su Cortex, sposta l’attenzione dai singoli punti della corteccia alle reti di regioni cerebrali che cooperano nello svolgimento di una funzione. I ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale a riposo (una tecnica che permette di studiare come le diverse aree del cervello lavorano insieme, osservandone l’attività mentre la persona non svolge alcun compito specifico) per analizzare le connessioni fra aree del cervello in un paziente operato per un glioma frontale destro. Dopo l’intervento era temporaneamente comparso un disturbo chiamato “neglect spaziale”, che rende difficile accorgersi di ciò che si trova su un lato dello spazio circostante, arrivando in alcuni casi a non prestare attenzione neppure alla parte corrispondente del proprio corpo.
L’analisi delle immagini funzionali ottenute prima dell’intervento e quelle realizzate 15 giorni dopo, messe a confronto con immagini analoghe provenienti da 20 persone sane, ha permesso di individuare un’alterazione nell’organizzazione delle reti cerebrali, particolarmente evidente in quella coinvolta nell’orientamento dell’attenzione verso gli stimoli. Il caso suggerisce che, quando una determinata area del cervello viene danneggiata, le conseguenze possono manifestarsi anche in regioni lontane da quella direttamente interessata. Questo perché le diverse aree cerebrali non lavorano isolatamente, ma sono collegate attraverso reti la cui attività può essere alterata anche da un danno localizzato.
“I due studi – dice Marco Ciavarro, neuropsicologo del Neuromed e ultimo firmatario delle due pubbllicazioni – affrontano il problema da prospettive complementari. Da una parte possiamo ricostruire con grande dettaglio dove si trovano le aree funzionali identificate durante la chirurgia; dall’altra, la risonanza magnetica funzionale ci aiuta a capire come regioni anche distanti lavorino insieme. Integrare questi due livelli di informazione è una prospettiva importante per conoscere meglio l’organizzazione del cervello e sviluppare strumenti sempre più utili alla ricerca e alla pianificazione neurochirurgica”.
“Questo lavoro – commenta Ciavarro – è un esempio di quella ricerca traslazionale che caratterizza gli I.R.C.C.S., nella quale l’esperienza clinica diventa il punto di partenza per produrre nuove conoscenze. Le informazioni che raccogliamo durante gli interventi non rimangono legate al singolo paziente o alla nostra sala operatoria, ma possono essere utilizzate anche da altri ricercatori e neurochirurghi, contribuendo a costruire mappe sempre più precise delle funzioni cerebrali. È un percorso nel quale la cura dei pazienti alimenta la ricerca e i risultati della ricerca possono, a loro volta, contribuire a migliorare le cure, anche in altri centri”.
