Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Il rumore disturba la bussola del cervello: indizi per diagnosi precoce di Alzheimer

Neuron compute like a compass

Il nostro senso di direzione tende a diminuire con l'età. Ricercatori del Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE) ed esperti USA riferiscono nella rivista scientifica Nature Communications nuove intuizioni sulle cause di questo fenomeno.


Secondo i loro risultati, la principale fonte di errori per determinare la posizione spaziale, e apparentemente la causa dei problemi di orientamento legati all'età, è una percezione 'rumorosa' e quindi imprecisa della velocità con cui ci si sta muovendo. Questi risultati dello studio potrebbero contribuire allo sviluppo di strumenti diagnostici per la diagnosi precoce della demenza.


Dagli stimoli visivi, ai segnali di ritorno dai muscoli e quelli ritrasmessi dal sistema vestibolare, il cervello umano usa una vasta gamma di stimoli sensoriali per determinare la posizione e guidarci nello spazio. Una parte essenziale della necessaria elaborazione delle informazioni avviene nella 'corteccia entorinale'. In questa zona, che è presente in entrambi gli emisferi del cervello, ci sono neuroni speciali che generano una mappa mentale dell'ambiente fisico. Così, le informazioni sullo spazio reale si traducono in un 'formato di dati', che il cervello è in grado di elaborare.


“Il sistema di navigazione umano funziona abbastanza bene. Ma non è senza macchia”, ha spiegato il Prof. Thomas Wolbers, ricercatore del DZNE di Magdeburgo. “Sappiamo bene che ci sono persone con buone capacità di orientamento e altre che trovano più difficile trovare la strada. Questa capacità di solito diminuisce con l'età, perché gli anziani in genere trovano l'orientamento spaziale più difficile degli individui più giovani, soprattutto in ambienti non familiari. Pertanto, le probabilità di perdersi aumentano con l'età“.

 

Studio nello spazio virtuale

Per comprendere le cause di questo declino, gli scienziati del DZNE guidati da Thomas Wolbers, in collaborazione con esperti del MIT-Massachusetts Institute of Technology e dell'Università del Texas di Austin, hanno progettato uno specifico esperimento: 60 giovani adulti e anziani cognitivamente sani, dotati di visori di 'realtà virtuale', dovevano muoversi e orientarsi - separatamente gli uni dagli altri - all'interno di un ambiente generato digitalmente.


Allo stesso tempo, i partecipanti si muovevano anche fisicamente lungo percorsi contorti. Erano assistiti da uno sperimentatore che guidava per mano ogni singola persona sottoposta al test. Così facendo, la locomozione reale portava direttamente a movimenti nello spazio virtuale. “Si tratta di un ambiente artificiale, ma riflette aspetti di situazioni reali”, ha detto Wolbers.


Durante l'esperimento, i partecipanti dovevano stimare più volte la distanza e la direzione fino al punto di partenza del percorso. Poiché l'ambiente virtuale offriva solo alcuni segnali visivi per l'orientamento, i partecipanti dovevano contare soprattutto su altri stimoli. Wolbers spiega:

“Abbiamo esaminato con precisione come i partecipanti erano in grado di valutare la loro posizione nello spazio e quindi abbiamo testato ciò che è noto come integrazione del percorso (path integration). In altre parole, la capacità di determinare la posizione sulla base della consapevolezza del corpo e della percezione del proprio movimento. L'integrazione del percorso è considerata una funzione centrale dell'orientamento spaziale“.

 

Modello 'rumoroso'

Altrettanto importante dell'impostazione sperimentale è stata la modellazione matematica dei dati misurati. Questa era basata su un approccio per descrivere gli effetti di interferenza sulla determinazione della posizione come rumore.


“Il corpo umano ed i suoi organi sensoriali sono ben lungi dall'essere perfetti. L'elaborazione delle informazioni nel cervello è quindi influenzata da difetti, che possono essere interpretati come rumore. È come una trasmissione radiofonica in cui il rumore può sovrapporsi al segnale vero e proprio“
, ha detto Wolbers. “Con l'aiuto del nostro modello matematico, siamo riusciti a svelare i contributi delle varie fonti di errore e di identificare ciò che distorce di più il tracciamento della posizione e ciò che ha poco effetto. Tali fonti di errore non sono mai state indagate a questo livello di dettaglio”.


Ad esempio, la valutazione dei dati ha mostrato che la rotazione del corpo nella direzione del punto di partenza del percorso era sempre abbastanza precisa. E gli errori di memoria non avevano praticamente alcun ruolo. “Per determinare la posizione nello spazio, mentre si è in movimento, è necessario aggiornare costantemente la nostra posizione nella mente. Ciò richiede di ricordare dove si era istanti prima. A questo proposito, la nostra analisi ha trovato solo errori minimi“, ha detto Wolbers.

 

Una questione di velocità

La conclusione del gruppo di ricerca: errori nella integrazione del percorso sono principalmente causati dall' “accumulo di rumore interno” nel trattamento delle informazioni, e questo fenomeno è probabilmente una conseguenza di inesattezze nella percezione della velocità di movimento.


"Va notato che gli esseri umani stimano in modo intuitivo le distanze percorse, sulla base del tempo e della velocità con cui viaggiavano prima. Tuttavia, il nostro studio suggerisce che la fonte critica di errori per la determinazione della posizione non è la percezione del tempo, ma le fluttuazioni apparentemente casuali nelle informazioni sulla velocità che arrivano al cervello“
, ha detto Wolbers.


Questa fonte di errore era dominante sia nei giovani adulti (età media 22 anni) che negli anziani (età media 69 anni). “I soggetti giovani andavano generalmente meglio a orientarsi rispetto ai partecipanti più anziani. L'accumulo di rumore interno aumenta criticamente con l'età. Questo fenomeno è apparentemente la causa principale del deficit nell'integrazione del percorso e probabilmente anche l'innesco per i problemi di orientamento legati all'età. Tuttavia, non sappiamo ancora l'origine esatta di questo rumore e perché aumenta con l'età“, ha detto Wolbers.

 

Diagnosi precoce di demenza

In studi precedenti, Wolbers e altri ricercatori del DZNE avevano scoperto negli anziani cognitivamente sani che alcuni neuroni della corteccia entorinale (le cosiddette cellule di griglia), che sono essenziali per la navigazione spaziale, sparano in modo irregolare: la loro attività è instabile. Questo era legato a difficoltà di orientamento legate all'età.


I risultati attuali suggeriscono che queste instabilità non sono dovute a malfunzionamenti delle stesse cellule di griglia, ma sono causate dal rumore esterno. Il problema è quindi non nelle cellule di griglia ma nel flusso di informazioni che raggiunge la corteccia entorinale. Questo indica una possibilità per la diagnosi precoce del morbo di Alzheimer (MA).


“Il MA è associato a un danno alla corteccia entorinale in una fase precoce. È quindi ragionevole supporre che i disturbi di orientamento, come quelli che si manifestano nel MA hanno origine in questa zona del cervello. A differenza delle difficoltà di orientamento legate all'età, come suggerisce il nostro studio“
, ha spiegato Wolbers. “Questo potrebbe offrire l'opportunità di distinguere i normali problemi di orientamento legati all'età da quelli causati dal MA. A lungo termine, il nostro obiettivo è sviluppare metodi diagnostici che rilevano il MA in una fase precoce. Questo potrebbe essere possibile con tecnologie come la realtà virtuale. Attualmente stiamo preparando studi clinici su questo“.

 

 

 


Fonte: DZNE - German Center for Neurodegenerative Diseases (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Matthias Stangl, Ingmar Kanitscheider, Martin Riemer, Ila Fiete, Thomas Wolbers. Sources of path integration error in young and aging humans. Nature Communications, 2020, DOI

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

Il ruolo sorprendente delle cellule immunitarie del cervello

21.12.2020 | Ricerche

Una parte importante del sistema immunitario del cervello, le cellule chiamate microglia...

Pensaci: tenere attivo il cervello può ritardare l'Alzheimer di 5 anni

21.07.2021 | Ricerche

Mantenere il cervello attivo in vecchiaia è sempre stata un'idea intelligente, ma un nuo...

Convalidare il sentimento aiuta meglio di criticare o sminuire

30.03.2020 | Ricerche

Sostenere i tuoi amici e la famiglia può aiutarli a superare questi tempi di incertezza...

Infezione cerebrale da funghi produce cambiamenti simili all'Alzheimer

26.10.2023 | Ricerche

Ricerche precedenti hanno implicato i funghi in condizioni neurodegenerative croniche co...

L'esercizio fisico genera nuovi neuroni cerebrali e migliora la cognizion…

10.09.2018 | Ricerche

Uno studio condotto dal team di ricerca del Massachusetts General Hospital (MGH) ha scop...

Effetti della carenza di colina sulla salute neurologica e dell'intero si…

23.01.2023 | Ricerche

Assorbire colina a sufficienza dall'alimentazione è cruciale per proteggere il corpo e il cervello d...

Pressione bassa potrebbe essere uno dei colpevoli della demenza

2.10.2019 | Esperienze & Opinioni

Invecchiando, le persone spesso hanno un declino della funzione cerebrale e spesso si pr...

I dieci fattori legati a un aumento del rischio di Alzheimer

27.07.2020 | Esperienze & Opinioni

Anche se non c'è ancora alcuna cura, i ricercatori stanno continuando a migliorare la co...

Le donne possono vivere meglio con una dieta migliore

22.07.2022 | Ricerche

Mangiare frutta e verdura di colori più brillanti può aiutare i problemi di salute delle donne.

...

Il Protocollo Bredesen: si può invertire la perdita di memoria dell'Alzhe…

16.06.2016 | Annunci & info

I risultati della risonanza magnetica quantitativa e i test neuropsicologici hanno dimostrato dei...

Menopausa precoce e terapia ormonale ritardata alzano il rischio di Alzheimer

17.04.2023 | Ricerche

Le donne hanno più probabilità degli uomini di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA), e ...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023 | Ricerche

Il cervello è responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo; l...

Capire l'origine dell'Alzheimer, cercare una cura

30.05.2018 | Ricerche

Dopo un decennio di lavoro, un team guidato dal dott. Gilbert Bernier, ricercatore di Hô...

Scoperta inaspettata: proteine infiammatorie possono rallentare il declino cog…

5.07.2021 | Ricerche

Finora la ricerca aveva collegato l'infiammazione al morbo di Alzheimer (MA), però scien...

Scoperto un fattore importante che contribuisce all'Alzheimer

22.08.2022 | Ricerche

Una ricerca guidata dai dott. Yuhai Zhao e Walter Lukiw della Luisiana State University ...

Molecola 'anticongelante' può impedire all'amiloide di formare …

27.06.2018 | Ricerche

La chiave per migliorare i trattamenti per le lesioni e le malattie cerebrali può essere nelle mo...

Accumulo di proteine sulle gocce di grasso implicato nell'Alzheimer ad es…

21.02.2024 | Ricerche

In uno studio durato 5 anni, Sarah Cohen PhD, biologa cellulare della UNC e Ian Windham della Rockef...

Ricercatori delineano un nuovo approccio per trattare le malattie degenerative

8.05.2024 | Ricerche

Le proteine sono i cavalli da soma della vita. Gli organismi li usano come elementi costitutivi, ...

Studio dimostra il ruolo dei batteri intestinali nelle neurodegenerazioni

7.10.2016 | Ricerche

L'Alzheimer (AD), il Parkinson (PD) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) sono tutte ...

'Scioccante': dopo un danno, i neuroni si auto-riparano ripartendo d…

17.04.2020 | Ricerche

Quando le cellule cerebrali adulte sono ferite, ritornano ad uno stato embrionale, secon...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.