Ictus: il cervello può 'ricablare' se stesso per aiutare il recupero?
La privazione sensoriale temporanea può migliorare il recupero dopo un ictus facendo spazio al cervello per ricablare se stesso, suggerisce una nuova ricerca della Washington University School of Medicine di St. Louis, MO.
Un rapporto pubblicato in Medicina traslazionale scientifica spiega come gli scienziati siano giunti a questa conclusione dopo aver osservato il recupero dell'ictus nei topi a cui erano stati tagliati i baffi.
Il team ha rivelato che i topi avevano maggiori probabilità di recuperare l'uso di una zampa anteriore dopo un ictus se avevano i baffi tagliati.
I baffi di un roditore sono un importante organo sensoriale con un ricco apporto nervoso.
L'animale può muovere i baffi avanti e indietro per esplorare oggetti fermi e può tenerli fermi per esplorare oggetti in movimento, inviando nel contempo informazioni sensoriali al cervello.
I ricercatori suggeriscono che tagliare i baffi di un topo impedisce al cervello di ricevere segnali sensoriali, lasciando l'area interessata più "plastica" e in grado di ricablare se stessa per svolgere altre attività.
Implicazioni per la riabilitazione dell'ictus
Un ictus si verifica quando un coagulo o una rottura in un vaso sanguigno nel cervello blocca l'afflusso di sangue e impedisce all'area interessata di ricevere l'ossigeno e le sostanze nutritive di cui ha bisogno per mantenere le cellule in vita e funzionanti.
La maggior parte degli ictus sono causati da coaguli e questi sono noti come ictus ischemici. Un coagulo temporaneo che si risolve da solo è noto come attacco ischemico transitorio, noto anche come mini-ictus.
Quando l'area interessata del cervello smette di ricevere il sangue di cui ha bisogno, le cellule cerebrali muoiono e la parte corrispondente del corpo smette di funzionare correttamente o non funziona affatto.
Spesso, l'approccio alla terapia riabilitativa che gli individui ricevono a seguito di un ictus si concentra sull'aiutarli a compensare la disabilità. I ricercatori propongono che il loro studio punti a un approccio alternativo.
"I nostri risultati", afferma l'autore senior dello studio Jin-Moo Lee, professore di neurologia, "suggeriscono che potremmo essere in grado di stimolare il recupero [dell'ictus] liberando temporaneamente alcuni spazi del cervello e rendendo quella regione del cervello più plastica".
"Un modo per farlo potrebbe essere immobilizzando un arto sano", aggiunge.
Ogni anno, circa 140.000 persone muoiono di ictus negli Stati Uniti, dove è responsabile di 1 decesso su 20. Il costo stimato dell'ictus, comprese cure mediche, farmaci e giornate lavorative perse, è di circa 34 miliardi di dollari all'anno.
Il cervello rimappa le funzioni nelle aree vicine
Ci sono più di 6,5 milioni di sopravvissuti a ictus negli Stati Uniti Grazie alla plasticità del cervello, o capacità di adattamento, molti sopravvissuti recuperano naturalmente una certa quantità di funzioni. Un esempio è un sopravvissuto che all'inizio non può muovere un braccio ma scopre che pochi giorni dopo può iniziare a muovere le dita.
La ricerca che utilizza l'imaging cerebrale mostra che in questi casi, il cervello ha ricablato il controllo delle dita a una "area adiacente non danneggiata".
L'entità del recupero è strettamente correlata al modo in cui il cervello rimappa le funzioni sensoriali e di controllo dall'area danneggiata a quella non danneggiata.
Tuttavia, il costo di questa plasticità è che il cervello cerca costantemente di liberare "beni immobili" su cui costruire i nuovi circuiti. Un modo in cui gli immobili inutilizzati diventano disponibili è quando il segnale da e verso un'area si ferma, ad esempio quando un arto viene amputato.
Il professor Lee ei suoi colleghi si sono chiesti se la privazione sensoriale potesse essere un modo per liberare proprietà immobiliari vicino a un'area ferita da ictus e se il cervello avrebbe sfruttato questa opportunità per rimappare le funzioni disabili in quell'area.
I topi con i baffi tagliati sono guariti più velocemente
Per testare questa idea, hanno indotto l'ictus in due gruppi di topi in modo tale da compromettere la loro capacità di controllare la zampa anteriore destra.
Dopo l'ictus, hanno tagliato i baffi di un gruppo di topi e li hanno lasciati intatti nell'altro gruppo. Quindi, hanno osservato il recupero degli animali e il loro uso delle zampe anteriori.
Entro la quarta settimana dopo l'ictus, i topi con i baffi tagliati avevano iniziato a usare di nuovo la zampa anteriore destra e entro la settimana 8 li stavano usando insieme alla zampa anteriore sinistra.
Tuttavia, i topi con i baffi intatti si sono ripresi molto più lentamente; alla settimana 4, non stavano ancora usando la zampa anteriore destra e ne avevano recuperato solo parzialmente l'uso entro la settimana 8.
Le scansioni del cervello dei topi hanno mostrato differenze marcate sia nelle aree colpite da ictus che in quelle vicine. Nel cervello dei topi con i baffi tagliati, l'attività associata all'uso delle zampe anteriori si era spostata nell'area normalmente associata all'uso dei baffi.
Tuttavia, nei topi con baffi intatti, l'attività della zampa anteriore si è spostata in una qualsiasi delle diverse aree vicino al sito ferito.
Il seguente breve video della Washington University School of Medicine riassume i risultati nei topi:
L'attività di utilizzo dei baffi è tornata nell'area precedente
Il team ha permesso ai topi con i baffi tagliati di farli ricrescere dopo aver recuperato il pieno utilizzo della zampa anteriore destra.
Le scansioni del cervello degli animali effettuate 4 settimane dopo hanno mostrato che l'attività di uso dei baffi era tornata al suo precedente posto nel cervello. Inoltre, il controllo della zampa anteriore è rimasto al suo posto con i topi che continuano a mostrare il pieno utilizzo di entrambe le zampe.
Lo studio non ha esaminato se i topi a cui erano stati tagliati i baffi avessero perso la capacità di usare i baffi.
Ma i ricercatori affermano che ci sono prove che quando una funzione cerebrale si sposta in un'altra parte del cervello, non impedisce la funzione associata a quell'area.
Il prof. Lee fornisce esempi di musicisti e tassisti: nei musicisti, la parte del cervello che controlla il movimento delle dita è insolitamente grande, così come la parte che controlla la navigazione nei tassisti.
"Lo sviluppo di queste abilità non fa perdere a musicisti e tassisti nessun'altra abilità. Probabilmente stanno solo usando il cervello in modo più efficiente ", spiega.
Dice che i loro risultati mostrano che potrebbe essere possibile migliorare i risultati dopo l'ictus "aumentando la plasticità in regioni mirate del cervello".
"Potremmo dover ripensare a come facciamo la riabilitazione per l'ictus".
Prof. Jin-Moo Lee
