Potenziare le funzioni cognitive: tra mito e realtà

APPROFONDIMENTO – Nel corso del ventesimo secolo si è diffusa -qualcuno dice per colpa di un’errata interpretazione degli scritti di un neurochirurgo, qualcun altro invece ne attribuisce la paternità nientemeno che ad Albert Einstein – una credenza secondo la quale gli esseri umani utilizzano solo il 10% del proprio cervello. Teoria bellissima, affascinante (“allora abbiamo a disposizione ancora tantissime riserve cognitive”), ma del tutto errata e ripetutamente confutata da analisi strutturali e funzionali del nostro sistema nervoso centrale. Naturalmente, infatti, non ci sono aree inutilizzate del nostro cervello, quanto piuttosto aree primarie (quelle, quindi, la cui funzione è di più facile interpretazione: la motoria, la visiva, l’uditiva…) e aree associative, che insieme contribuiscono alla fine regolazione di ogni nostro comportamento.

Ciononostante, come purtroppo spesso accade, il fascino della teoria è stato più forte dei dati scientifici che la contraddicevano, e il mito del cervello inutilizzato è arrivato fino ai giorni nostri, influenzando la creatività di scrittori e registi (si pensi al recente Limitless, in cui il protagonista assume una droga che gli permette di sfruttare il 100% della sua “abilità cerebrale”).

Ma al di là delle trame cinematografiche, il tema del neuroenhancement, ossia del potenziamento cognitivo, è un filone di indagine che abbraccia diversi campi delle neuroscienze, spaziando dalla farmacologia alle neuroscienze cognitive, e che interessa decine di gruppi di ricerca in tutto il mondo. Questo perché, oltre a migliorare le funzioni cognitive di individui sani, identificare strategie efficaci di potenziamento cognitivo aiuterebbe a contrastare gli effetti devastanti di patologie neurodegenerative, sempre più diffuse a causa dell’aumento dell’aspettativa di vita media e dall’impatto socioeconomico devastante.

Ed è proprio di questi giorni la notizia di uno studio, realizzato da un gruppo della Boston University, che spiega come un’innovativa tecnica di stimolazione neurale (la high-definition transcranial alternating current stimulation, o HD-tACS) possa contribuire al rafforzamento delle funzioni esecutive, abilità cognitive cruciali per comportamenti complessi come l’autocontrollo, la coordinazione dei movimenti, la memoria.

La HD-tACS, a differenza di quanto il nome potrebbe far pensare, è una metodica non invasiva con la quale si altera, in maniera del tutto indolore, l’attività dei neuroni tramite l’applicazione di una corrente elettrica alternata. Nello specifico, il team di ricerca guidato dal Professor Robert Reinhart ha agito su due aree della corteccia cerebrale adibite al controllo delle funzioni esecutive, quella mediale frontale e quella laterale prefrontale: l’obiettivo era quello di sincronizzare le oscillazioni (ossia le attivazioni di gruppi di neuroni) tra queste due aree, migliorando così la loro connessione e, di conseguenza, i processi cognitivi da esse governate. Nel cervello di un individuo sano le due aree lavorano in perfetta sincronia: la corteccia mediale frontale dà i segnali di allarme in caso di un errore commesso, o in caso uno stimolo ci sorprenda; a questo punto interviene l’area laterale prefrontale, cruciale nella registrazione di obiettivi e delle strategie decisionali necessarie per realizzarli.

Lo studio, pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ha dimostrato come l’aumento di sincronizzazione possa migliorare le performance di compiti di laboratorio; analogamente, Reinhart e colleghi hanno dimostrato che la desincronizzazione dell’attività si traduce in risultati peggiori.

Per giungere a questi risultati i ricercatori hanno fatto svolgere a un gruppo di partecipanti un compito di stima del tempo trascorso: dovevano premere un bottone ogni volta che pensavano fossero trascorsi  esattamente 1,7 secondi. Ad ogni prova i partecipanti ricevevano un feeback sull’esito della loro prestazione: “troppo veloce”, “troppo lento” o “esatto”.

Manipolando poi la stimolazione elettrica, e passando quindi da oscillazioni sincronizzate a desincronizzate, Reinhart ha potuto così constatare come l’effetto sulle prestazioni fosse – in entrambi i versi, quindi sia come miglioramento sia come peggioramento- immediato e facilmente reversibile: “era come avere in mano un interruttore, e poter passare in pochi secondi da ‘genio’ a ‘stupido’, e viceversa”.

Il collegamento tra attività cerebrale e comportamento, anche se può apparire come banale, in realtà è un traguardo fondamentale: “siamo sempre alla ricerca del collegamento tra l’attività cerebrale, a livello fisiologico, e il corrispettivo comportamento; non basta avere una delle due. Ed è uno dei motivi per cui questi risultati sono così entusiasmanti- commenta un altro professore della Boston University, David Somers- Quando si applica uno stimolo dall’esterno è veramente facile portare scompiglio nel cervello, mentre invece è molto più difficile migliorare una funzione cognitiva”.

L’importanza di questi risultati non si ferma tuttavia alla semplice constatazione dei meccanismi neurofisiologici alla base delle funzioni esecutive, e di come essi possano essere manipolati: obiettivo dei ricercatori è infatti quello di sviluppare, in futuro, strumenti in grado di ripristinare la normale funzionalità cerebrale in pazienti affetti da svariati disturbi comportamentali (dall’ansia patologica all’autismo, passando per la schizofrenia, i deficit di attenzione e l’incapacità di controllare i propri impulsi).
Attualmente, infatti, la maggior parte di questi disordini è trattata seguendo un approccio farmacologico, con medicinali che vanno ad agire sui recettori neuronali in maniera poco selettiva: “con i farmaci spesso si rischia di creare confusione -spiega Reinhart- perché vanno ad agire su vaste regioni del cervello”.
Nella sua visione (e in quella di molti altri neuroscienziati di tutto il mondo) l’approccio da favorire è invece quello di una stimolazione finemente regolata, che vada ad agire in maniera precisa e priva di effetti collaterali su particolari network cerebrali.

La ricetta per il super-cervello, quindi, è ancora un’utopia; fortunatamente, però, il neuroenhancement è una branca della ricerca clinica in continua ascesa, in grado di offrire potenziali nuovi trattamenti per milioni di pazienti in tutto il mondo.

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