nuove e vecchie correnti sul cervello

8/6/2019 Nuove e Vecchie Correnti Sul Cervello

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NUOVEEVECCHIECORRENTISULCERVELLO

LAVVENTODELLATMSNELLOSTUDIODELLEFUNZIONICOGNITIVEENELTRATTAMENTODEIDISTURBIPSICHICI

EliasP.CasulaParolechiave: TMS(stimolazionemagneticatranscranica);ECT(terapiaelettro convulsiva);stimolazionetranscranica;eccitabilitcorticale Abstract

TMS,ossiaStimolazioneMagneticaTranscranica.DietroaquestoterminechepotrebberiportareallamentelefamosescenediQualcunovolsulnidodelcuculo, si cela uno strumento di grande utilit nel campo dello studio dellefunzioni cognitive, da sempre oggetto di interesse delle Neuroscienze e dellaPsicologia. Il paragone fra TMS ed Elettroshock si limita al solo fatto cheentrambeletecnichemodulanoleccitabilitdellacortecciacerebraletramiteunpassaggiodicorrente.Eppure,questacomunecaratteristica,statasufficienteaprovocarelannunciodiunpresuntoritornodellelettroshockdapartedialcuniquotidiani,palesandolanecessitdichiarirealcunedistinzionifralevecchieelenuove correnti (siano elettriche o di pensiero) che hanno attraversato eattraversanoilcervello:talelintentoincuisicimentaquestoarticolo.


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BreveexcursusstoricoLeprimecorrenti(elettriche)volteastimolareilcervello invivofurono

indottedaFritzeHitzignel1870iqualiscoprironocheunimpulsoelettricoinuna precisa zona della corteccia motoria, provocava unaltrettanto precisa

rispostamuscolare controlateralmente allo stimolo indotto.Da quelmomentonacqueunacorrente(dipensiero)entrolaqualesisusseguironodiversitentatividimodulazione delleccitabilit cerebrale tramite stimolazione elettrica. Senzadilungarciinmereepesantiricostruzionistorichebenesoffermarcisualmenounodiquestiimportantistudirisalenteaglianni50.

Nel 1950 Penfield e Rasmussen, stimolando elettricamente la cortecciacerebrale, scoprirono che le diverse parti del corpo sono rappresentatetopograficamentenellacortecciamotoriaprimariacreandounasortadimappamotoria(ilcelebrehomunculusmotorio).Taleaffascinantescopertapermiseinmodochiaroedinequivocabiledistabilireuncriteriodifunzionamentodellaviacorticospinale. Restavaperungrossoproblemadarisolvere: tuttequesteinteressantiscoperteavvenivanoinmodoinvasivo,dolorosoeconelevatirischiepilettogeni per il paziente (oltre ai danni cognitivi allora ancora pococonosciuti).Vifuronodiversipassiinquestadirezionemabisognerattendereil1985 per la messa a punto di uno stimolatore magnetico (difatti nonpropriamenteelettrico)chenoncreassealcuntipodidisagioperilsoggetto:unmomento storico nellambito della stimolazione transcranica (Barker et al.,1985).NacquecoslaTMS,primatecnicanoninvasivadistimolazionecerebrale(Terao e Ugawa, 2002), in questo senso distante dalle precedenti tecniche

elettroconvulsivanti che richiedevano unanestesia generale del paziente,necessariaperviadellinduzionediviolentecontrazionimuscolarichepotevanocausarefrattureosseeeamnesia(perunarecenterevisionecriticaSackheimetal.,2007).

CoslaTMSLa TMS una tecnica non invasiva di neuromodulazione e

neurostimolazionebasatasuunprincipiodi induzione elettromagneticadi un

campo elettrico (meglio noto come legge di Faraday) (Rossi et al., 2009). Icomponenti fondamentali della TMS sono un generatore di corrente elettrica(sino a 8 kA) e una sonda mobile, chiamata Coil, che viene posta a direttocontattoconloscalpodelsoggetto.UnpassaggiodicorrenteelettricanelCoilgeneraunbrevissimocampomagneticoperpendicolareallasuasuperficielacuirepentinavariazioneneltempo(2Tdiintensita200seduratadi1ms)evoca,per la leggedi Faraday, un flussodi elettroni che interferisce nellanormaleattivit elettrica cerebrale causando una depolarizzazione della cortecciasottostante(WalsheCowey,2000).

Lesatto meccanismo di azione e di interazione dellimpulso TMSsullattivitcerebralenonancoradeltuttochiarodatalasuavariabilitelasua


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complessit (Miniussi et al., 2010): leffetto indotto di depolarizzazioneneuronale pu portare difatti ad attivare gruppi di neuroni sia prossimi chedistanti alla zona direttamente stimolata (Walsh e Rushworth, 1998) e dicaratteresiainibitoriosiaeccitatorio(RiddingeRothwell,2007).

I metodi di stimolazione TMS sono sostanzialmente due: un metodoSinglePulse(TMSasingoloimpulso)incuilastimolazioneavvienetramiteunaserie di singoli impulsi, e un metodo rTMS (TMS ripetitiva) in cui lastimolazione consiste in un treno di impulsi dato in un periodo di tempoprestabilito: per convenzione si usa definire rTMS ad alta frequenza lastimolazione a frequenza maggiore di 1hz e rTMS a bassa frequenza lastimolazioneafrequenzaminoredi1hz(Rossietal.,2009).

Lecaratteristichedelcampoelettricoeglieffettichenescaturisconoalivello della corteccia dipendono da numerosi parametri sia interni almacchinario(intensitefrequenzadegliimpulsi,orientamentoeformadelCoil),siadainnumerevolifattorisoggettivicheinfluenzanoleccitabilitcorticale,traiqualilostatodivigilanzadelsoggettoopibanalmentelaformadelsuoscalpo(Okamotoetal.,2004,Stokesetal.,2005).

importantesottolinearecheladepolarizzazioneneuronaleindottadallaTMStransitoriaefocale(ancheselentitdiquestiaspettivariaasecondadeltipo di Coil utilizzato Zimmerman e Simpson, 1996), a differenza di quelladellElettroshockche,essendomassiva,causadeltransitorioappiattimentodel tracciato elettroencefalografico successivo a una terapia elettroconvulsiva.Tale fenomeno , per alcuni studiosi, equivalente a una sorta di reset della

nostra attivit cerebrale e rappresenta uno degli aspetti pi dibattuti dellaterapiaelettroconvulsiva,ilcuieffettoterapeuticovenneparagonatodaFrancoBasagliaalprendereapugniuntelevisoreperaggiustarnelafrequenza.

ComeagiscelaTMSLacapacitdellaTMSdiindurreunareadidepolarizzazioneneuronale

focale(sinoacirca2cmsottolasuperficedelloscalpo)rappresentaancheunlimiteper gli scopi clinicie di ricerca, inquanto neriduce gli effetti alla sola

cortecciacerebrale(Rothetal.,2002;Zangenetal.,2005).Contrariamente alla tecnologia del sistema TMS che rimasta

sostanzialmenteinvariatadal1985,cicheinnotevoleecontinuaespansionesonogliambitidiutilizzoeleapplicazionidellostrumentosiadalpuntodivistaclinico che di ricerca. In linea generale il diverso utilizzo della StimolazioneMagneticaTranscranicastrettamentecorrelatoalladuratadeisuoieffetti.

Una stimolazione SinglePulse in grado di produrre delle risposteistantanee i cui effetti decadono immediatamente: questo carattere ditransitoriet permette di ottenere unalta risoluzione temporale del

funzionamento dei processi cognitivi, valutando come questi cambiano (intermini di tempi di reazione e accuratezza) con lapplicazione della TMS in


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diversi istanti temporali (Walsh e Rushworth, 1998). Come gi detto, lesattomeccanismopercuilastimolazioneTMSdovrebbeinterferiresullelaborazionedelleinformazioninellacortecciaancoradibattuto:untempotaliinterferenzevenivano definite in termini di lesioni virtuali (Walsh e Cowey, 1998),

concezionechesirivelatapresto inadeguatadifronteal fattochelaTMSpunon soltanto interferire negativamente in una performance, ma pu anchefacilitarla(Harrisetal.,2008;Miniussietal.,2010).Unipotesipiaccreditatasucome la TMS possa interferire sui processi cognitivi riguarda il rapporto frasegnalerumoredellattivitneuronale.InquestosensoleffettoTMSpotrebbeessere pensato come inducente rumore in un processo neurale (Walsh eCowey,2000):seadesempioungruppodineuroniimpegnatoinunattivitdiidentificazione di una forma (attivit segnale), la TMS indurrebbeunattivazione random chenoncontribuirebbe al target (lidentificazionedellaforma)maporterebbepiuttostodisordine(attivitrumore)(Miniussietal.,2010). Un altro classico esempio visibile indotto dalla TMS quello che siottiene stimolando larea di Broca, deputata alla produzione linguistica: ossiauna breve interferenza della produzione del discorso (Stewart et al., 2001).Tuttavia il rumore indotto artificialmente dalla TMS non da considerarsicome semplice disturbatore in quanto pu, come gi detto, causare dellefacilitazionidellaperformancequaloralattivitneuraleindottasiasincronizzataeabbiaunaadeguataintensit(Steinetal.,2005;Miniussietal.,2010).

Unastimolazioneripetitivainveceingradodiprodurredeglieffetticheperduranoneltempo,lacuidurata,solitamentedi3060minutisuccessivialla

stimolazione,dipendedalnumerodiimpulsidati,dallalorointensitedallalorofrequenza(RiddingeRothwell,2007):lapplicazionedirTMSabassafrequenzahauneffettoinibitoriosullattivitcerebrale,viceversa,unapplicazionerTMSadaltafrequenzasortisceuneffettofacilitatorio(PascualLeoneetal.,1998;Maedaet al., 2000). Il prolungarsi degli effetti della rTMS consente lutilizzo dellastimolazione sia Online, durante lo svolgimento del processo dinteresse(come accade nella stimolazione SinglePulse), sia Offline consentendo lavalutazionedeglieffetti primaedopo lastimolazione.Lapossibilitdiutilizzodei diversi protocolli rTMS ha permesso lo studio di processi continui e di

trattamentiterapeutici,affrontatinelparagrafosulleapplicazioniclinichedellaTMS.

A questo punto emerge chiaro il vantaggio che la TMS presenta nellostudio delle relazioni fra aree cerebrali, processi cognitivi e processicomportamentali: la possibilit di interferire attivamente inmodo transitorionellattivit cerebrale conunadeguataprecisionespaziale e temporale.QuestaproprietdellaTMSpermettedistabilireilmomentoincuiunaprecisaregionecerebralecontribuisceaundatocompito,dimapparelaconnettivitfunzionalefradiverseregionicerebrali,esoprattutto,per laprimavolta,di stabiliredelle

relazionicausalifracervello,cognizioneecomportamento(PascualLeoneetal.,2000).


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farmacologico Miniussi, 2005), tradizionalmente si sempre vagliata lapossibilitdiapproccinonfarmacologici.Inpassatolesempiopiconosciutoepifacilmente accostabile allaTMS stato laTerapiaElettroconvulsiva (ECT).Tuttavia,comepivolteribaditoinquestoarticolo,ladistanzacheseparaqueste

due tecniche notevole, data la forte invasivit dellElettroshock che richiedeunanestesiageneraledelpazienteper limitareirischidellacrisiepiletticachequesta procedura necessariamente induce portando a deficit persistenti dellasfera cognitiva (Feliu et al., 2008; Breggin, 2007). La StimolazioneMagneticaTranscranica non segue questa linea e altres nasce dallesigenza di untrattamentononinvasivodelpazientechesiaingradodidepolarizzareineuroniinareespecificheeperbrevissimeduratetemporali(Miniussi,2005).

Lo sviluppo della tecnica di Stimolazione Magnetica Transcranicaripetitiva(rTMS)hapermessolutilizzodiprotocollidistimolazioneicuieffettiperdurassero oltre il periodo di stimolazione e i cui cambiamenti a livelloneuronale avessero uninfluenza sul comportamento naturale (Ridding eRothwell, 2007). Tali sviluppi hanno recentemente attratto lattenzione dellacomunitscientificainternazionalechehapresoinconsiderazionelaTMScomepossibile supporto tecnologico in grado di sostituire definitivamentelElettroshock nel trattamento di svariati disturbi psichici (Miniussi, 2005).Alcuni studi preliminari eseguiti in diversi paesi dimostrerebbero che la TMSpresenta unefficacia superiore a quella della Terapia Elettroconvulsiva, inassenzaperdeglistessieffetticollateralieconunottimatolleranzadapartedelpaziente(perunarevisionecritica,Martinetal.,2004CochraneReview).

Uno dei campi in cui la TMS ripetitiva ha trovato una pi diffusaapplicazione riguarda il trattamento della depressione maggiorefarmacoresistente(Georgeetal.,1995;PascualLeoneetal.,1996)incuisonoapplicati dei protocolli di stimolazione ripetitiva sulla corteccia dorsolateraleprefrontale, inmodo da migliorare lefficienza sinaptica di questarea, spessodeficitaria inchi haquesto tipodidisturbo (PascualLeoneet al., 1998).Altreapplicazioni terapeutiche della modulazione di eccitabilit corticale tramiterTMS sono state vagliate nellambito del trattamento dei disturbi ossessivocompulsivi attraverso una stimolazione finalizzata a regolare leccitabilit

corticale della corteccia orbitofrontale, coinvolta in questo tipo di disturbi(Greenberg et al., 1997; 2000),e nel trattamentodi pazienti schizofrenici conallucinazioniuditive(Hoffmanetal.,2000).

fondamentalesottolinearechegliesattimeccanismiattraversoiqualilaTMS esplica il suo potenziale terapeutico non sono ancora ben conosciuti(Miniussi et al., 2010), si ritiene per che questo si basi sullinduzione dimodificazionialungoterminedelleccitabilitcorticaleallinternodideterminatearee cerebrali (Siebner e Rothwell, 2003). Un ulteriore problema risiedenellindividuazionediparametrigeneralidistimolazionenecessariperunbuon

esitoterapeuticoindiversisoggetti(PascualLeoneeWassermann,1996):alcuni


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diquestibeneficianodiungeneraleconsenso(comelafrequenzadistimolazioneHoffmaneCavus,2002),sualtrinoncancoraunaccordounanime.

PascualLeoneinunsuointeressantearticolohainoltrespiegatocomeglistessi parametri di stimolazione possano avere diversi effetti a seconda del

contesto di applicazione e dello status mentale del soggetto durante iltrattamento(PascualLeoneetal.,1998).Questidatidunque,spingerebberounariflessionesudueversanti:daunapartesullattenzioneesullaconoscenza chesicuramente meritano le nuove e affascinanti prospettive che si affaccianonellambitodellaterapiaedellaricercaNeuropsicologicaePsicologica;dallaltra,sulfattochelacentralitdellindividuonellasuaintegritenelsuobenessereimprescindibile dalla buona riuscita di un trattamento clinico, come cidimostranotuttoggigliancoradibattutieffettidellarTMS.


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Esempi:

Articoli pubblicati su Gior nale : Gillberg, C. (1990). Autism and pervasive developmental

disorders. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 31, 99119.

Libri: Atkinson, J. (2000). The developing visual brain. Oxford: Oxford University Press Oxford Psychology

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Contributi a Libri: Rojahn, J, e Sisson, L. A. (1990). Stereotyped behavior. In J. L. Matson

(Ed.), Handbook of behavior modification with the mentally retarded (2nd ed.). New York: PlenumPress.

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