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Che cos’è il Default Mode Network?

Il metodo di studio innovativo dei neuroscienziati per comprendere la complessità  dei processi cognitivi.

Sei seduto in poltrona, stanco dopo una lunga giornata di lavoro, vuoi riposarti, inizi a pensare a cosa cucinerai per cena, a quanto lasciato in sospeso a lavoro, alla vacanza da programmare e alla macchina da portare all’autolavaggio.
In questi pochi minuti il tuo cervello continua a lavorare, attivando dei circuiti cerebrali specifici, di default, tipici di questi momenti durante i quali non stiamo compiendo un’azione specifica o non siamo coinvolti in un compito particolare.
Tali circuiti cerebrali attivi di default sono tipici, appunto, dei momenti in cui non si è focalizzati sul mondo esterno e non si sta compiendo un’azione, ma piuttosto caratterizzano circostanze in cui si è svegli e si sta pensando a noi stessi, a eventi del passato o si sta pianificando il futuro.
Ecco che il Default Mode Network (DMN) può corrispondere a un’attività  di introspezione o al pensiero autoreferenziale o ancora “al sognare ad occhi aperti”.
Il DMN è un network che coinvolge l’attivazione di numerose regioni corticali e sottocorticali. Tra queste, le principali sono: la corteccia cingolata posteriore, la corteccia prefrontale (mediale e dorso-laterale), la giunzione temporo-parietale, il giro angolare e la corteccia temporale (laterale e anteriore).
Quali sono le sue principali funzioni?
Sembrerebbero essere essenzialmente tre:
  • funge da base neurobiologica del sé (ad esempio: ricordi di eventi, stati emotivi e comportamentali della propria vita);
  • consente di rappresentare la mente altrui (ad esempio: comprendere stati emotivi ed entrare in empatia con altre persone, scegliere cosa è giusto e sbagliato);
  • permette di pensare al futuro (ad esempio: rappresentarsi eventi che accadranno in futuro).
Alterazioni a carico del DMN sono state osservate in numerose patologie, tra le quali l’autismo, la schizofrenia, il disturbo da stress post-traumatico e la demenza di Alzheimer.
Questa metodologia di studio può essere un ulteriore strumento di approfondimento di molteplici processi neurobiologici sottostanti numerosi processi cognitivi e differenti patologie.
 
 
Per approfondimenti:

Buckner RL, Andrews-Hanna JR, Schacter DL. The Brain’s Default Network: Anatomy, Function, and Relevance to Disease. 2008; Annals of the New York Academy of Sciences 1124 (1): 1-38. 

Zhang S, Li CS; Li. Functional connectivity mapping of the human precuneus by resting state fMRI. 2012; NeuroImage 59 (4): 3548-3562.

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Disturbi cognitivi e sclerosi multipla

La Sclerosi Multipla può comportare disturbi delle funzioni cognitive che, se non correttamente riconosciuti e trattati, hanno ricadute negative sulla qualità della vita.

 

La Sclerosi Multipla (SM) è una malattia autoimmune cronica demielinizzante che colpisce il sistema nervoso centrale, causando un ampio spettro di segni e sintomi sensoriali, motori e cognitivo-comportamentali. La malattia si manifesta, generalmente, tra i 15 e i 50 anni e ha un incidenza maggiore nel sesso femminile (circa due a uno).

Un aspetto invalidante della sintomatologia è legato alle difficoltà a carico del funzionamento cognitivo: circa il 65% dei pazienti lamenta difficoltà nel ricordare le cose o nell’amministrare efficacemente le normali attività di vita quotidiana. Tali difficoltà impattano negativamente sulla vita sociale, lavorativa e affettiva dei pazienti in quanto conducono a una sostanziale riduzione della propria qualità di vita. I suddetti deficit possono essere riscontrati in qualsiasi fase della malattia, essendo descritti sin dall’esordio dei sintomi neurologici e anche in fase pre-sintomatica.

I deficit cognitivi hanno anche un valore prognostico: pazienti che presentano performance cognitive deficitarie sin dall’esordio della malattia hanno una più rapida evoluzione della sintomatologia neurologica rispetto a pazienti cognitivamente sani.

Il grado di compromissione cognitiva ha una stretta correlazione con alcuni parametri neuroanatomici, in particolare con il volume delle lesioni della sostanza bianca e con il livello di atrofia cerebrale totale.

Le principali difficoltà cognitive evidenziate in pazienti con SM sono a carico delle capacità di memorizzazione (in particolare la memoria a breve termine), di attenzione (facile distraibilità, difficoltà a portare a termine più cose contemporaneamente) e un generale rallentamento del pensiero (riduzione della velocità nel processare le informazioni).

Per poter valutare oggettivamente il proprio livello di efficacia cognitiva, è utile sottoporsi a valutazioni neuropsicologiche specifiche, eseguite da personale sanitario specializzato; tali valutazioni hanno, infatti, lo scopo di indagare il reale funzionamento cognitivo e psicologico del soggetto onde eventualmente indirizzarlo verso percorsi di sostegno psicologico o di riabilitazione cognitiva.

Per approfondimenti:

Chiaravalloti ND, DeLuca J. Cognitive impairment in multiple sclerosis. Lancet Neurol. 2008 Dec;7(12):1139-51.

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Cosa accade alla nostra capacità di prendere decisioni dopo una notte in bianco?

Ognuno di noi avrà sperimentato gli effetti negativi di una notte insonne passata a letto nella speranza di riuscire finalmente ad addormentarsi. Ma quanti di voi sanno davvero cosa accade alle nostre capacità cognitive? Il giorno dopo, quando ci ritroviamo a lavoro, in università o in compagnia di un amico, riusciamo ad essere ‘smart’ come sempre?

Un gruppo di ricercatori dell’Università La Sapienza di Roma e dell’Università dell’Aquila ha voluto studiare, in un campione di giovani studenti universitari, gli effetti di una notte di totale privazione di sonno, in termini di flessibilità cognitiva.

Lo svolgimento delle nostre attività quotidiane dipende, in larga misura, dalla nostra capacità di passare velocemente da un’azione all’altra: innumerevoli volte ci capita, infatti, di dover interrompere un compito che stavamo eseguendo per dedicarci ad un’altra attività. Pensiamo ad esempio ad una situazione in cui, mentre stiamo sfogliando un libro, ci imbattiamo in un capitolo particolarmente interessante e decidiamo di leggerlo con attenzione. In questo, come in moltissimi altri casi, abbiamo intenzionalmente deciso di sospendere l’operazione ‘sfogliare il libro’ per eseguire l’operazione ‘leggere con attenzione’. Immaginiamo che dopo pochi minuti improvvisamente squilli il telefono: interromperemo la nostra lettura per rispondere alla chiamata.

Questo esempio mostra come la nostra attenzione sia spesso distolta da un compito per agganciarsi ad una diversa attività. Con l’aumentare della complessità dei singoli compiti, occorrerà una maggiore funzionalità ed efficacia della nostra capacità di adattamento alle esigenze ambientali.

I risultati della ricerca svolta dagli psicologi hanno mostrato gli effetti negativi causati da una notte di deprivazione totale di sonno sulla capacità di passare efficacemente da un compito ad un altro: gli studenti che non avevano dormito mostravano tempi di reazione più lenti e una scarsa accuratezza nello svolgimento di compiti cognitivi deputati all’indagine delle capacità di flessibilità cognitiva. A tali studenti, la notte successiva veniva data la possibilità di recuperare la notte insonne: ebbene, la mattina seguente presentavano ottime performance cognitive, dimostrando di avere recuperato completamente.

Questo studio ci consente di comprendere l’importanza di una notte di sonno regolare ed i suoi benefici effetti sulle nostre attività quotidiane, soprattutto sulla capacità di prendere decisioni e di modulare il proprio comportamento sulla base delle esigenze ambientali.

Abstract dell’articolo: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19878450

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Il “biofeedback” per controllare le proprie risposte fisiologiche

Il sistema di monitoraggio che aiuta a risolvere, in modo naturale, una serie di disturbi, dalla cefalea all’ansia, dall’iperattività all’epilessia

Il “biofeedback” è una tecnica comportamentale che consente a un individuo di autoregolamentare le proprie risposte fisiologiche, che sono solitamente al di fuori del controllo volontario o sono sfuggite ai meccanismi regolatori a causa di una malattia o un trauma. Totalmente privo di effetti collaterali, è raccomandato anche per il trattamento di alcune specifiche condizioni nei bambini e negli adolescenti.

Strumenti estremamente precisi misurano e mostrano in tempo reale, sul monitor di un computer, informazioni riguardanti la propria fisiologia come: onde celebrali, frequenza cardiaca, respirazione, tensione muscolare, etc. Tali informazioni, anche attraverso cambiamenti nel pensiero, nelle emozioni o nel comportamento, consentono di modificare il funzionamento fisiologico, producendo una riduzione della sintomatologia legata ad alcuni disturbi, oppure migliorando prestazioni quali la concentrazione o la reattività.

Lo strumento utilizzato misura diversi parametri psicofisiologici e permette al soggetto di monitorare la propria attività grazie a un segnale visualizzato sullo schermo del computer. Tale segnale, sonoro o visivo, informa in tempo reale il paziente delle variazioni della funzione monitorata. Ciò consente di apprendere progressivamente, di controllare e regolare autonomamente una o più funzioni fisiologiche.

Il biofeedback è, pertanto, un processo che consente alla persona di apprendere come modificare la propria fisiologia al fine di migliorare la salute o di incrementare le proprie performances. Il cambiamento, a livello fisiologico, avviene attraverso un processo di apprendimento (“condizionamento operante”) associato a cambiamenti cognitivi, emotivi e comportamentali. Con il progredire dell’apprendimento, questi cambiamenti si trasferiscono nella vita quotidiana senza la necessità di utilizzare ulteriormente le strumentazioni di feedback.

Alcuni dei disturbi per cui il biofeedback si è dimostrato efficace sono la cefalea di tipo tensivo e l’emicrania, l’ansia e i disturbi stress correlati, il disturbo dell’attenzione e l’iperattività (ADHD), il dolore cronico, l’ipertensione arteriosa e l’epilessia.

Nello specifico, un trattamento con il biofeedback prevede circa 10-15 incontri, ognuno dei quali composto generalmente da cinque fasi:

  1. Valutazione psicofisiologica pre-trattamento;
  2. Training di biofeedback;
  3. Apprendimento di strategie e tecniche specifiche;
  4. Colloqui psicologico-clinici di monitoraggio, diretti a evidenziare eventuali circoli viziosi;
  5. Valutazione post-trattamento.

Gli incontri sono coordinati da uno specialista, in genere uno psicoterapeuta, che guida il paziente nella “lettura” dei propri parametri fisiologici e gli insegna una serie di tecniche destinate a migliorare le proprie funzioni. Il biofeedback è stato utilizzato di recente anche in ambito sportivo, educativo e lavorativo, al fine di gestire efficacemente lo stress e incrementare le proprie prestazioni fisiche e professionali.

 

Per approfondimenti:
Yucha, Carolyn, and Doil Montgomery. Evidence-based practice in biofeedback and neurofeedback. Wheat Ridge, CO: AAPB, 2008.

 

 

 

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Neuroplasticità e riabilitazione cognitiva

L’aumentata aspettativa di vita, caratterizzante gli ultimi decenni, si riflette nella maggiore longevità della popolazione che fa del bel Paese uno dei più longevi al mondo. Nella classifica stilata dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), l’Italia è il secondo paese al mondo e il primo in Europa per numero di cittadini anziani rapportato alla popolazione. Un record che da un lato inorgoglisce dall’altro, però, desta preoccupazioni se non altro per le potenziali sequele negative che l’invecchiamento comporta. Proprio a causa di questa maggiore longevità sono aumentate alcune patologie come le malattie neurodegenerative, ad esempio le demenze. Con demenza ci si riferisce ad un quadro patologico che, con andamento cronico e progressivo, porta ad un declino cognitivo (ad es: difficoltà di memoria, ripetitività, disorientamento, difficoltà nel trovare le parole etc.) cui spesso si associano anche alterazioni del comportamento, che impediscono di svolgere le più comuni attività quotidiane sino a non riuscire a condurre una vita autonoma.

Quanto appena definito meriterebbe la presa in carico di questa fetta di problematicità legata all’invecchiamento della popolazione al fine di una gestione che garantisca la qualità di vita unitamente ad un adeguato funzionamento cognitivo dell’individuo.

E’ curioso, però, pensare come lo stesso scenario avrebbe sortito reazioni ben più allarmanti fino a qualche tempo addietro quando si era ancorati alla vecchia concezione del cervello come un organo fisso e immutabile. Fortunatamente, oggi, le cose stanno diversamente. Nel 1998, Eriksson e collaboratori hanno rivoluzionato la conoscenza sul cervello, documentando l’esistenza di cellule nervose in grado di riprodursi riuscendo a rimpiazzare neuroni danneggiati. Il cervello è plastico e ciò non può che significare che esiste la possibilità di agire sulla compromissione di alcune aree cerebrali, la cui espressione può giungere ai nostri occhi sotto forma di deficit, tra cui quelli cognitivi. L’impatto che questa rivoluzionaria scoperta ha sulla riabilitazione cognitiva è notevole.

La riabilitazione cognitiva, infatti, fonda il suo razionale proprio sul concetto di plasticità neuronale nonché su quello di “riserva naturale”. Quest’ultima, come affermava Stern (2002): “… può derivare dalle dimensioni del cervello o dal conteggio dei neuroni e può essere correlata alla capacità del cervello di far fronte ai danni cerebrali con approcci di processi cognitivi preesistenti o arruolando approcci compensativi”. Infatti, oltre ad essere plastico e malleabile, il cervello risulta equipaggiato da un armamentario più ricco di strumenti per fronteggiare i minacciosi cambiamenti che potrebbero comprometterne la funzionalità. Il cervello dispone, infatti, di un numero di neuroni superiori a quello di cui necessita per espletare le diverse attività così da reagire in maniera più efficiente alla perdita di cellule nervose conseguente, ad esempio, a processi di invecchiamento normale piuttosto che patologico. Questa ridondanza di neuroni interverrebbe, sostituendosi, alla perdita neuronale in un breve lasso di tempo. Ma la resilienza del nostro cervello non si esaurisce nel numero dei neuroni, ma si completa nella forza delle loro connessioni oltre che nella riserva di tutto ciò che è stato appreso durante la vita sulla base di tutte le esperienze vissute.

Queste sorprendenti capacità del nostro cervello si pongono come la conditio sine qua non della possibilità di intervenire al fine di contenere gli esiti di patologie gravi e croniche, come le demenze e i danni cerebrali acquisiti. Le risorse di cui il cervello dispone rappresentano, infatti, un’opportunità da sfruttare al meglio per fronteggiare eventi morbosi che possono, purtroppo, segnare il ciclo di vita di un individuo.

La plasticità del cervello è una premessa fondamentale agli interventi di stimolazione cognitiva che possono essere messi a punto nonché implementati nella gestione di un paziente affetto da demenza, ma non solo. Interventi come quello della stimolazione cognitiva irrobustirebbero le capacità cognitive residue al punto da compensare quelle più assopite dal processo involutivo, normale o patologico. Nel caso dell’invecchiamento normale, infatti, la stimolazione cognitiva si pone come obiettivo quello di incrementare le abilità cognitive che risentono maggiormente del fattore età al fine di raggiungere, in alcuni casi, o mantenere, in altri, un invecchiamento attivo.

Nell’invecchiamento patologico, invece, la stimolazione cognitiva tende a stabilizzare o rallentare il declino cognitivo della patologia, fornendo all’individuo un repertorio di abilità, competenze e strategie in grado di contenere la compromissione legata alla progressione della malattia.

La necessità di intervento di tipo riabilitativo diviene, quindi, indispensabile soprattutto alla luce delle potenzialità di cui dispone il cervello nonché della sua resilienza su cui i protocolli riabilitativi fondano la propria validità.

http://www.scenamedica.it/neuroplasticita-e-riabilitazione-cognitiva/