Il sottile confine tra stato di coscienza e incoscienza

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Il sottile confine tra stato di coscienza e incoscienza

06 novembre 2012

Identificato il segnale che indica il passaggio da uno stato di coscienza a uno di incoscienza. Si
tratta dell’emergere di un’attività cerebrale regolare caratterizzata da un’oscillazione tra un
massimo e un minimo nelle diverse aree, che però non sono fra loro sincronizzate e non riescono quindi a comunicare (red)

lescienze.it

Uno schema di attività cerebrale che sembra segnalare esattamente il momento in cui i pazienti
perdono la coscienza in anestesia generale è stato identificato da un gruppo di ricercatori del
Massachusetts General Hospital e del Massachusetts Institute of Technology, che illustrano la
scoperta in un articolo pubblicato sui “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

“Come gli anestetici producano lo stato di incoscienza è ancora un mistero, quindi il nostro
risultato è molto importante perché suggerisce un meccanismo specifico con cui agisce il propofol,
uno degli anestetici più usati”, dice Patrick Purdon, primo firmatario dellarticolo. “Il modello
che abbiamo trovato segnala un nuovo stato del cervello in cui i neuroni di diverse aree diventano
inattivi in tempi diversi, compromettendo la comunicazione tra differenti regioni del cervello.”

L’ ipotesi attualmente più accreditata sulla natura dello stato di incoscienza è che rappresenti una perdita di capacità di comunicazione fra le diverse aree del cervello.

In questo studio i ricercatori hanno misurato l’attività di singoli neuroni e di reti neuronali in
tre pazienti nel cui cervello in precedenza erano stati impiantati elettrodi per determinare con
precisione la lesione allorigine di una grave forma epilettica. Nel corso della procedura di
rimozione degli elettrodi, nella quale era prevista l’anestesia, ai pazienti è stato chiesto di
premere un pulsante ogni volta che sentivano un suono emesso periodicamente. Il momento in cui
ciascun paziente smetteva di rispondere allo stimolo rappresentava quindi il momento in cui perdeva coscienza.

La misurazione dell’attività di singoli neuroni ha mostrato una diminuzione dell’attività
complessiva, a partire da 30 secondi dopo la perdita di coscienza. In particolare, l’istante in cui
ciò accadeva coincideva con un cambiamento significativo nella struttura globale dellattività
cerebrale. Mentre l’attività elettrica nel cervello cosciente è apparentemente disorganizzata e non
mostra evidenti schemi regolari, nel momento in cui i soggetti perdevano conoscenza, lattività
cerebrale iniziava a mostrare oscillazioni regolari tra stati di attivazione e disattivazione.

“Questi periodi silenziosi dellattività cerebrale si verificano in tempi diversi nelle differenti
regioni del cervello, quindi la comunicazione tra le regioni è interrotta”, spiega Laura Lewis,
co-autrice dello studio. “E come se una regione del cervello fosse a Boston e laltra a Singapore, e non riescono a comunicare perché quando una è sveglia laltra dorme.”

Questo modello di oscillazione era già stato osservato in soggetti che dormivano o erano stati
anestetizzati, ma questo è il primo studio che è riuscito a registrare la transizione fra i due schemi di attività.

http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1210907109

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