La stimolazione elettrica cerebrale messa alla prova

APPROFONDIMENTO – Il concetto alla base della stimolazione elettrica cerebrale, una delle tecniche più usate nella ricerca e nella clinica neuroscientifiche, è semplice e affascinante. Agire sul cervello, in particolare sulla comunicazione neuronale, sfruttando lo stesso linguaggio dei neuroni: l’elettricità.

Interferire in modo non invasivo

Niente bisturi, procedure invasive o effetti collaterali causati da reazioni non previste a soluzioni farmacologiche. Con la stimolazione elettrica transcranica (TES) si agisce a monte sull’attività dei neuroni, che per comunicare tra loro usano molecole specifiche chiamate neurotrasmettitori. Per essere rilasciate a livello di sinapsi e attivare una risposta eccitatoria o inibitoria nel neurone “destinatario”, tuttavia, è tuttavia necessario che il “mittente” subisca una depolarizzazione. Un cambiamento della carica elettrica della propria membrana.

Ed ecco l’idea della stimolazione elettrica cerebrale. Applicare sulla testa del paziente alcuni elettrodi simili a quelli impiegati nell’elettroencefalografia (l’EEG che registra il segnale cerebrale) per erogare impulsi di corrente elettrica. In maniera selettiva e solo sulle aree di interesse.

Il metodo è semplice, privo di effetti avversi ed economico, il che ha moltiplicato le possibili applicazioni. La fiducia nei confronti della tecnica è talmente ampia che decine di gruppi di ricerca l’hanno già studiate per il trattamento di disturbi e patologie, o per provare a  incrementare le facoltà cognitive di persone sane.

Sono stati sviluppati molti protocolli terapeutici per l’applicazione clinica della TES su vari disturbi neurologici. Troviamo dolore cronico, Parkinson, epilessia, depressione, dipendenze da sostanza o comportamentali e alcuni deficit motori. Si è addirittura testata l’efficacia di una singola sessione di TES per il trattamento selettivo di alcuni sintomi dell’ictus come l’attenzione visuospaziale, dell’afasia e dell’Alzheimer. Nell’ambito del potenziamento cognitivo, diversi studi hanno invece analizzato l’efficacia della TES per il miglioramento della memoria, delle abilità matematiche, dei tempi di reazione.

Stimolazione elettrica cerebrale: c’è abbastanza corrente?

All’interno della comunità scientifica stanno sorgendo seri dubbi riguardo all’efficacia della stimolazione elettrica cerebrale. Le perplessità derivano dalla natura stessa della TES: il meccanismo con cui dovrebbe indurre cambiamenti sull’attività del cervello non è ancora stato chiarito del tutto. Ed è da questa sostanziale incertezza che ha preso le mosse il lavoro di un gruppo di ricerca, guidato da György Buzsáki, il cui studio è apparso sulla rivista Nature Communications.

Il dubbio che attanagliava Buzsáki è che non si possono misurare le risposte neurali causate dalla stimolazione elettrica cerebrale transcranica senza penetrare all’interno della calotta cranica. Detto fatto. I ricercatori hanno impiantato degli elettrodi nel cervello di alcuni ratti, misurando l’attività cerebrale in risposta all’applicazione della classica TES.

Poi il gruppo di ricerca ha effettuato l’esperimento sull’essere umano. Ma eseguire una craniotomia per l’impianto di elettrodi sottocorticali non è un’operazione da poco. Buzáki e colleghi, in puro stile gotico, hanno effettuato tale prove su dei cadaveri. Hanno scoperto che il campo elettrico minimo per poter generare un’attivazione neurale e modificare i ritmi cerebrali è di 4-6 milliampere, quindi ben oltre le correnti solitamente applicate con la TES.

Valori così alti potrebbero causare effetti collaterali: la corrente elettrica penetrerebbe nei tessuti morbidi come occhi, orecchie e nervi facciali, la cui resistenza è minore rispetto al crani. In un protocollo ordinario di TES, infatti , le correnti elettriche applicate sono dell’ordine di 1-2 milliampere e creano un cambiamento di potenziale troppo basso per generare un potenziale d’azione nelle cellule della corteccia cerebrale.

Il caso non è chiuso

D’altro canto, queste correnti riescono a modificare l’attività post sinaptica, ovvero quella dei neuroni “destinatari”, inducendo probabilmente un cambiamento nel loro livello di eccitabilità. Forse è così che, sul lungo termine, la TES può modificare circuiti cerebrali anche molto complessi, coinvolti in diversi comportamenti e alterati da traumi o patologie.

Il dubbio insinuato dal lavoro di Buzsáki (e ancora prima da una ricerca che ha analizzato oltre 400 studi con TES su persone sane) è che l’effetto benefico sia in parte dovuto a un marcato effetto placebo da parte di chi si sottopone a questa pratica. E, in parte, all’azione del potenziale elettrico su altri elementi presenti nel sistema nervoso centrale: i nervi, o le cellule della glia.

Il dibattito si è fatto ora più acceso e resta aperto, anche grazie a questo rigoroso studio dalle marcate tinte Frankensteiniane.

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