da "Le Scienze"

La scala gerarchica dei circuiti cerebrali

Più che un insieme di singole aree destinate a gestire specifici compiti, il cervello è un sistema integrato altamente dinamico nel quale però alcune regioni formano un “club”, i cui membri si tengono reciprocamente informati e collaborano su questioni che riguardano tutto il funzionamento del cervello (red)

Un gruppo di aree cerebrali influenza in misura preponderante l’attività cerebrale grazie alla ricchezza delle connessioni con altre aree ma soprattutto con quelle fra le regioni appartenenti a questo esclusivo club.

“Non tutte le regioni del cervello sono state create uguali”, osservano i ricercatori dell'University Medical Center a Utrecht, nei Paesi Bassi, e della Indiana University a Bloomington, che hanno condotto lo studio e firmano un articolo sul Journal of Neuroscience.

"Sappiamo da tempo che il cervello possiede alcune regioni particolarmente 'ricche', nel senso che sono altamente connesse a molte altre parti del cervello", ha dichiarato Olaf Sporns, uno dei coordinatori dello studio. "Ora abbiamo scoperto che queste regioni non sono solo singolarmente ricche, ma che formano un 'club dei ricchi.' Esse sono infatti fortemente collegate tra loro, per scambiarsi informazioni e collaborare."

"Si tratta di un gruppo di aree molto influenti che si tengono reciprocamente informate e probabilmente collaborano su questioni che riguardano tutto il funzionamento del cervello. Capire ciò che viene discusso in questo vertice potrebbe rappresentare un passo importante nella comprensione di come funziona la nostra mente", ha detto Martijn van den Heuvel, che ha partecipato allo studio.

Esaminando il cervello di 21 soggetti sani, i ricercatori hanno individuato un gruppo di 12 regioni, distribuite in entrambi gli emisferi, fortemente interconnesse, fra cui spiccano il precuneo, la corteccia frontale superiore, la corteccia parietale superiore, l'ippocampo sottocorticale, il putamen e il talamo.

La maggior parte di queste aree è impegnata in una vasta gamma di complesse operazioni comportamentali e cognitive, o in elaborazioni più specializzate come la visione e il controllo motorio. Se un danno o un’interruzione dei circuiti cerebrali interessa queste aree, ha detto Sporns, l'impatto negativo sarebbe probabilmente sproporzionato rispetto alla sua entità, a causa della posizione centrale nella rete e del numero di connessioni presenti. Al contrario, un danno a una regione al di fuori di questo “club” può provocare disturbi specifici, che tuttavia si riprecuoteranno in misura ridotta sul flusso globale di informazioni in tutto il cervello.

Lo studio è parte di una più vasta ricerca tesa a mappare le reti complesse del cervello umano, così da osservarlo come un sistema integrato dinamico piuttosto che come un insieme di singole regioni, e i ricercatori sperano che questi risultati e le ricerche che seguiranno possano far luce sui corrispettivi cerebrali che incidono sulla salute mentale. Alcuni studi hanno infatti già indicato che diversi disturbi caratteristici della schizofrenia sono in relazione a problemi “di rete” nel cervello, anche se ancora non si sa se vi sia coinvolto questo “G12”.