Un gruppo internazionale di scienziati affiliati a più di 15 centri di ricerca ha fatto una scoperta su come il cervello umano controlla il movimento volontario, che potrebbe essere una pietra miliare nel campo delle neuroscienze.
Come dettagliato in un articolo pubblicato sulla rivista Nature, hanno esaminato il lavoro pionieristico nella mappatura cerebrale realizzato negli anni ’30 dal neurochirurgo americano Wilder Penfield, in cui ha descritto quali aree della corteccia motoria primaria, o omuncolo motorio, controllano i movimenti volontari di diverse parti del corpo.
Durante i suoi studi, Penfield ha stimolato diverse aree della corteccia motoria dei suoi pazienti per mappare le connessioni tra questa parte del cervello e il corpo. I risultati dei suoi test sono stati schematizzati in quello che è noto come “omuncolo di Penfield”.
Riesaminando un vecchio modello
Dopo aver esaminato l’attività sincronizzata e la comunicazione tra diverse regioni cerebrali, gli autori hanno osservato che alcune regioni della corteccia motoria primaria erano legate a zone inaspettate coinvolte nel controllo dell’azione e nella percezione del dolore, qualcosa che era sfuggito al neurochirurgo americano.
Considerando queste discrepanze, il team di ricerca ha raccolto dati di risonanze magnetiche funzionali (fMRI) prese da sette volontari mentre facevano diverse attività semplici, come muovere le sopracciglia o le dita dei piedi, così come attività più complesse, come ruotare il polso mentre muovevano il piede da un lato all’altro.
Analizzando i risultati delle fMRI, gli scienziati hanno notato che ci sono aree del cervello che si attivavano contemporaneamente durante ogni attività, il che ha permesso loro di tracciare quali regioni erano funzionalmente connesse tra di loro.
Nuove scoperte: controllo della mobilità e percezione del dolore
Inoltre, il team ha scoperto che, sebbene le connessioni tra l’omuncolo motorio e il corpo seguano vagamente il modello descritto da
Penfield, questa sezione del cervello è organizzata in tre sezioni distinte, ognuna delle quali è responsabile del controllo di diverse regioni corporee: la parte inferiore del corpo, il torso e le braccia, e la testa.
Allo stesso modo, i ricercatori hanno identificato nella corteccia motoria tre piccoli punti finora sconosciuti, chiamati “regioni interefettoriali“, che si attivavano quando i volontari pensavano di fare movimenti. Queste zone, spiegano, si connettono con una rete esterna che interviene nel controllo della mobilità e nella percezione del dolore.
Queste osservazioni sono state contrastate con circa 50.000 fMRI di pazienti britannici, set di dati di scimmie macachi (che hanno una corteccia motoria simile a quella umana, ma più piccola e rudimentale), bambini e altre popolazioni cliniche, il che ha permesso loro di scoprire che questa organizzazione era coerente in una vasta gamma di cervelli.
Ora, i ricercatori pianificano di verificare se le regioni interefettoriali svolgono un ruolo in determinati tipi di dolore, così come continuare a esplorare le funzioni svolte da aree specifiche del cervello.
Fonte: A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex [Nature]
