Che cosa succede al cervello durante la sedazione, l'anestesia chirurgica o quando è in stato vegetativo? Il cervello è spento o continua a funzionare con modalità diverse dal solito?
Tre nuovi articoli, di recente pubblicazione, sono a sostegno dell'ipotesi secondo la quale l'incoscienza deriva da una modificazione dei modelli di trasferimento dell'informazione nel cervello. Stando a questa ipotesi, il cervello di un individuo incosciente non è semplicemente spento, ma è in uno stato di frammentazione dell'elaborazione dei dati. L'ipotesi suggerisce che siamo coscienti quando i dati sono liberi di circolare tra le varie reti neurali. Quando, per i motivi più diversi, l'elaborazione delle informazioni tende ad assumere caratteristiche modulari a discapito dell'interscambio di dati fra le diverse reti, allora la coscienza non può emergere (come epifenomeno). Negli studi non viene esplorato solo il modo in cui le reti cerebrali si frammentano, ma anche il modo migliore per misurare ciò che sta accadendo nel cervello. In sostanza si cerca di capire, sempre con maggiore precisione, in che modo gli aspetti spaziali e temporali della funzione cerebrale si alterano durante lo stato di l'incoscienza. La base per i tre studi provengono dall'ipotesi secondo la quale l'anestesia non funziona spegnendo il cervello di per sé ma piuttosto isolando i processi in isole di computazione che smettono di comunicare.
Nello studio pubblicato sul Journal of Neuroscience , il team ha analizzato diverse aree del cervello durante la sedazione, l'anestesia chirurgica e lo stato vegetativo. Diverse aree del cervello che tipicamente parlano tra loro sfuggono alla sincronizzazione durante l'incoscienza.Nelle prime fasi della sedazione, la sequenza temporale dell'elaborazione delle informazioni si allunga e le aree locali del cervello si connettono più strettamente tra loro a discapito della capacità di connettersi con aree distanti.
Nello studio che è apparso su Frontiers in Human Neuroscience, si è approfondito il modo con il quale il cervello integra le informazioni e gli strumenti che ne favoriscono la misurazione. Attraverso un calcolo computazionale molto complesso di misurazione dell'integrazione delle informazioni è stato dimostrato che quando il cervello diventa più modulare ed ha più conversazioni locali, la misura dell'integrazione delle informazioni inizia a diminuire. Essenzialmente è stato esaminato il processo di frammentazione della rete cerebrale.
Infine nell'ultimo articolo, pubblicato su Trends in Neurosciences, è stata esaminata l'incoscienza in tre diverse condizioni: fisiologica, farmacologica e patologica. Anche in questo caso si è visto che durante l'incoscienza, la connettività interrotta nel cervello e una maggiore modularità creano un ambiente inospitale per il tipo di trasferimento dell'informazione richiesto dallo stato cosciente.
In che modo queste informazioni possono aiutare i pazienti?
Le applicazioni operative più concrete di queste ricerche riguardano sicuramente le tecniche di anestesia in sala operatoria e la valutazione degli stati di incoscienza o vegetativi. Ad esempio, si può presumere che un paziente sia completamente incosciente in base al comportamento manifesto ma, in alcuni casi, la coscienza può persistere nonostante le apparenze. Comprendere in che modo si interrompe la comunicazione nei circuiti cerebrali può essere utile a monitorare correttamente gli effetti di una anestesia e potrebbe dare informazioni sul modo più efficace per ripristinare i "collegamenti" in caso di coma. Link Fonti:
