Lo studio condotto da neuroscienziati del MIT, Massachusetts Institute of Technology, e dell’Università di Vanderbilt ha rivelato un modello universale di frequenze delle onde cerebrali tra diverse specie di mammiferi, compresi gli esseri umani. Questo modello è basato sulla disposizione di sei distinti strati di neuroni nel cortice cerebrale, che generano distinti modelli di attività elettrica.
Lo studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Neuroscience
I ricercatori hanno scoperto che nei livelli superficiali del cortice, l’attività dei neuroni è dominata da onde gamma ad alta frequenza, mentre nei livelli più profondi predominano onde alfa e beta a frequenze più lente. Questi modelli di oscillazione a strati sono stati riscontrati in diverse regioni cerebrali e in varie specie animali, suggerendo che svolgono un ruolo fondamentale nel funzionamento cerebrale.
Questa scoperta ha implicazioni significative per la comprensione dei disturbi cerebrali, come il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD). Gli scienziati ritengono che disfunzioni nell’interazione tra queste onde cerebrali potrebbero contribuire a vari disturbi cerebrali, tra cui disturbi della percezione, dell’attenzione, della memoria e del controllo motorio.
Il cervello umano è composto da miliardi di neuroni, ognuno con modelli di attivazione elettrica unici. Questi neuroni generano onde cerebrali con diverse frequenze, che influenzano processi cognitivi come la memoria, l’attenzione e l’elaborazione delle informazioni sensoriali.
Gli autori dello studio hanno utilizzato una nuova tecnica che ha permesso loro di registrare l’attività elettrica da tutti gli strati del cortice contemporaneamente, rivelando il modello di oscillazione a strati in modo dettagliato.
Questo modello è stato osservato in tutte le regioni cerebrali esaminate e in tutte le specie di mammiferi studiate.
I risultati suggeriscono che l’equilibrio tra le oscillazioni ad alta frequenza e quelle a bassa frequenza è cruciale per il corretto funzionamento del cervello. Gli squilibri potrebbero essere collegati a disturbi neuropsichiatrici come l’ADHD e la schizofrenia.
I ricercatori stanno esplorando se la misurazione di queste oscillazioni cerebrali potrebbe essere utilizzata per diagnosticare tali disturbi e se il ripristino dell’equilibrio delle onde cerebrali potrebbe essere un approccio terapeutico efficace. Inoltre, sperano di scoprire modelli comuni di attività in diverse aree cerebrali, che potrebbero svelare meccanismi condivisi per funzioni cognitive diverse come la visione, la memoria e l’attenzione. Lo studio è stato finanziato da diverse istituzioni di ricerca negli Stati Uniti e in Canada.
Allo studio hanno partecipato Earl Miller, il Picower Professor of Neuroscience, membro del Picower Institute for Learning and Memory del MIT, Robert Desimone, direttore del McGovern Institute for Brain Research del MIT, André Bastos, professore assistente di psicologia all’Università di Vanderbilt, il ricercatore scientifico del MIT Diego Mendoza-Halliday e il postdoc del MIT Alex Major.
