Accoppiamento
di attività cerebrale globale e fisiologia viscerale
ROBERTO COLONNA
NOTE E
NOTIZIE - Anno XXII – 10 maggio 2025.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la
sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici
selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
In medicina, dopo la lunga
stagione della separazione mente/corpo nello studio della patologia e nella
prassi clinica, decenni di ricerche avviate in seno alla medicina psicosomatica
e proseguiti negli sviluppi più avanzati della psiconeuroendocrinoimmunologia,
con indagini sulle basi biologiche degli stati mentali e sui rapporti tra stati
fisiologici dell’organismo e pattern funzionali del cervello, si è
giunti a indagare e considerare ogni aspetto dei rapporti corpo-mente, al punto
che, da oltre un decennio, molti autori di saggi scientifici su questo
argomento ci tengono a dichiarare che la loro è una “body-mind science”.
Ma oggi, che non è più necessario sensibilizzare clinici e ricercatori su
questo argomento perché già nella formazione accademica si apprendono molte
nozioni sulla corrispondenza tra stati interni del sistema nervoso centrale collegati
al vissuto affettivo-emotivo e stati molecolari, cellulari e sistemici
dell’organismo, è tempo per acquisire una conoscenza specifica, più analitica e
dettagliata, della sintonia tra corpo e cervello.
In particolare, la sintonia
tra encefalo e segnali viscerali provenienti dall’ambiente interno del corpo
presenta numerose associazioni tra segnali neurali, emodinamici e periferici
che richiedono di essere indagate.
Taylor Bolt e colleghi,
studiando l’accoppiamento tra il segnale globale fMRI e la fisiologia autonoma,
hanno dimostrato che uno dei modi principali di queste co-fluttuazioni
cervello-corpo può essere catturata da un singolo pattern
spazio-temporale.
(Bolt
T. et al., Autonomic
physiological coupling of the global fMRI signal. Nature
Neuroscience – Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-025-01945-y, 2025).
La
provenienza degli autori è
la seguente: Department of Psychiatry and
Biobehavioral Sciences, and Department of Psychology, University of California
Los Angeles, Los Angeles, CA (USA); Department of Biomedical Engineering,
Vanderbilt University, Nashville, TN (USA); Department of Psychology, Harvard
University, Boston, MA (USA); Departments of Electrical and Computer
Engineering and Computer Science, Vanderbilt University, Nashville, TN (USA); Brain
Imaging Center McLean Hospital, Harvard Medical School, Belmont, MA (USA); Centre
for Translational MR Research, Centre for Sleep & Cognition, Department of
Electrical & Computer Engineering, N.1 Institute for Health and Institute
for Digital Medicine, National University of Singapore, Singapore (Singapore); Rotman
Research Institute, Baycrest Health Sciences, Toronto, Ontario (Canada); Department
of Medical Biophysics, University of Toronto, Toronto, Ontario (Canada); Advanced
MRI Section, Laboratory of Functional and Molecular Imaging, National Institute
of Neurological Disorders and Stroke, National Institutes of Health, Bethesda,
MD (USA); Montreal Neurological Institute, Department of Neurology and
Neurosurgery, McGill University, Montreal, Quebec (Canada).
Attraverso vari campioni indipendenti, così come
mediante sequenze di acquisizione single-echo e
multi-echo in risonanza magnetica nucleare
funzionale (fMRI, da functional magnetic resonance imaging),
gli autori dello studio qui recensito hanno identificato diffuse
co-fluttuazioni nel raggio della bassa frequenza (0.01 – 0.1 Hz) tra segnali
globali di stato di riposo fMRI del cervello, attività bioelettrica
rilevata mediante elettroencefalogramma (EEG), e un grandissimo numero di
segnali autonomi provenienti dal tessuto dei sistemi cardiovascolare,
polmonare, a secrezione esocrina e del muscolo liscio.
Le stesse co-fluttuazioni cervello-corpo osservate a
riposo sono state elicitate da stimoli di respirazione profonda e da stimoli
sensoriali intermittenti, oltre che da eventi spontanei fasici EEG
durante il sonno.
I ricercatori hanno poi dimostrato che la struttura
spaziale dei segnali fMRI globali è mantenuta nel corso della
soppressione sperimentale delle variazioni della CO2 di fine
espirazione, da cui si deduce che le fluttuazioni indotte dalla respirazione
nel CO2 arterioso, che si accompagna all’allerta, non possono
spiegare del tutto l’origine di questi segnali nel cervello.
In conclusione, i risultati emersi suggeriscono che il
segnale fMRI globale è un componente sostanziale della risposta di allerta
governata dal sistema nervoso autonomo.
L’autore della nota ringrazia
la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle
recensioni di
argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
Roberto Colonna
BM&L-10 maggio 2025
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