Stato vegetativo, “così i neuroni in modalità off spengono la coscienza”

Un silenzio dei neuroni che spegne la coscienza. Si chiama off-period e si osserva anche tra i sani nelle fasi di sonno profondo. Ma ora un team di scienziati italiani – come riporta l’AdnKronos salute – ritiene possa spiegare perché i pazienti in stato vegetativo, nonostante conservino aree del cervello tecnicamente intatte e attive, non riescono a interagire con il resto del mondo. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, è firmato ancora una volta da Marcello Massimini dell’università Statale di Milano, da anni alle prese con i misteri neurofisiologici di condizioni finite più di una volta sotto i riflettori delle cronache.

Nel 2016 il suo gruppo – operativo presso il Dipartimento di scienze biologiche e cliniche L. Sacco dell’ateneo meneghino – aveva dimostrato che, nella maggioranza dei pazienti in stato vegetativo, quando si perturba il cervello attraverso una stimolazione esterna si ottiene una risposta elettrica semplice, indice di una mancanza di interazioni fra le aree cerebrali. La persona in stato vegetativo, infatti, mette la medicina di fronte a un apparente paradosso: è sveglio, con gli occhi aperti, eppure privo di coscienza. Due anni fa Massimini e colleghi hanno appunto scoperto che, “benché la maggior parte dei pazienti presenti ampie regioni di corteccia cerebrale intatte e attive dal punto di vista metabolico ed elettrico, la mancanza di coscienza è determinata dal fatto che queste ‘isolè di cervello risultano incapaci di dar vita a interazioni complesse con le altre regioni corticali. Una condizione, questa, necessaria perché la coscienza possa essere generata e sostenuta”.

Il nuovo lavoro, con primi autori Mario Rosanova e Matteo Fecchio dell’équipe di Massimini, condotto in collaborazione con la Fondazione Don Gnocchi, ha cercato di rispondere alla domanda successiva: “Come spiegarsi uno stato cerebrale attivo, reattivo, eppure incapace di sostenere risposte complesse in presenza di stimolazione?“. La conclusione dei ricercatori è che “l’incapacità del cervello dei pazienti in stato vegetativo di sostenere le interazioni complesse che caratterizzano lo stato di piena coscienza – riassumono dall’università degli Studi – è dovuta alla tendenza patologica dei circuiti corticali a collassare in un breve periodo di silenzio neuronale ogni volta che ricevono un segnale dall’esterno o vengono perturbati”.

Gli scienziati riconducono dunque lo stato vegetativo a “un periodo di silenzio neuronale innescato proprio dallo stimolo esterno. È chiamato Off-period e si osserva anche durante il sonno profondo in soggetti sani – precisano – mentre non si manifesta mai durante la veglia fisiologica. Gli Off-periods bloccano sia le riverberazioni locali necessarie all’elaborazione di qualunque segnale in ingresso, sia le interazioni complesse tra le aree corticali distanti tra di loro, necessarie perché si generi coscienza”. Non solo: la ricerca indica anche che, “viceversa, nei pazienti acuti che recuperano coscienza gli Off-periods spariscono, consentendo il riemergere di interazioni corticali complesse”. “La nostra scoperta – commentano Rosanova e Fecchio – ha rilevanza, oltre che per l’avanzamento della nostra comprensione delle alterazioni della coscienza, anche per gli aspetti clinici che coinvolge, poiché mette in relazione eventi locali potenzialmente reversibili come gli Off-periods con dinamiche cerebrali globali, fondamentali nel determinare la perdita e il recupero di coscienza in seguito a lesioni cerebrali”. Il lavoro è stato supportato, fra gli altri, dallo Human Brain Project dell’Unione europea e da un grant ‘Giovani ricercatorì del ministero della Salute, con il contributo di Swiss National Science Foundation e di Fondazione europea di ricerca biomedica.

L’abstract su Nature