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Il ruolo delle onde cerebrali in memoria e cognizione
07 giugno 2018
Le onde cerebrali, che riflettono i ritmi di attività dei neuroni nelle diverse aree cerebrali, in realtà si propagano attraverso la corteccia e hanno un ruolo significativo per la memoria e l'attività cognitiva (red)
da lescienze.it/news
La propagazione delle onde cerebrali sulla corteccia è un meccanismo di coordinamento dell'attività del cervello su larga scala e ha un ruolo significativo nei processi cognitivi, in particolare per la memoria. A scoprirlo è un gruppo di ricercatori della Columbia University, che firmano un articolo su "Neuron".
Il sistema nervoso produce ininterrottamente un'attività elettrica che segue diversi ritmi, e che può essere visualizzata con l'elettroencefalogramma sotto forma di onde, corrispondenti a un minimo e un massimo di attività. Ogni tipo di onda è caratterizzato da uno specifico intervallo di frequenze e corrisponde a un particolare stato fisiologico di attività del cervello. Nello stato di veglia, per esempio prevalgono le onde alfa, mentre nel sonno profondo le onde delta.
Le onde theta e alfa, in particolare, sono legate ai processi cognitivi, tuttavia il ruolo specifico svolto da queste onde è rimasto poco chiaro. Finora, infatti, in genere i ricercatori hanno esaminato le proprietà delle oscillazioni alle singole frequenze in reti neurali locali o in collegamenti da punto a punto tra diverse aree del cervello, poiché per rilevare con accuratezza l'andamento di queste onde è necessario l'impianto di sottili elettrodi.
Joshua Jacobs e colleghi hanno analizzato le registrazioni cerebrali dirette ottenute da 77 pazienti con epilessia, a cui erano state impiantate schiere particolarmente diffuse di elettrodi in vista di un intervento chirurgico. Misurando simultaneamente le singole oscillazioni dell'attività neuronale in tutti i punti, e studiando i dati con una sofisticata tecnica di analisi, i ricercatori hanno scoperto che le oscillazioni non interessano solo singoli neuroni o piccole reti o aree, ma sono vere e proprie onde che si propagano attraverso la corteccia a una velocità di 0,25-0,75 metri al secondo.
Inoltre, confrontando l'andamento di queste onde con i risultati di un compito mnemonico in cui erano impegnati i soggetti nel corso della registrazione dell'attività cerebrale, Jacobs e colleghi hanno osservato che la coerenza di queste onde itineranti era correlata a un buon esito del compito. Ciò significa, concludono i ricercatori, che il cervello usa le onde cerebrali per diffondere informazioni in diverse regioni e che nei processi cognitivi interviene in modo significativo anche una connettività cerebrale su larga scala.
La scoperta potrà essere utile nel perfezionamento delle tecniche di rilevazione dell'attività neurale non invasive, e per lo sviluppo di interfacce cervello-computer efficienti.
http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2018.05.019
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Ruolo delle onde cerebrali in memoria e cognizione
