Studiare il cervello umano

Della dottoressa Ananya Mandal, MDReviewed by Sally Robertson, B.Sc.

Il cervello umano è uno degli organi più complessi del corpo umano e un danno o una malattia che colpisce anche la più piccola parte del cervello umano può portare a gravi problemi funzionali. Alcune tecniche che possono essere usate per studiare il cervello umano includono:

Elettroencefalogramma (EEG)

Questo è un test diagnostico che utilizza elettrodi posti sullo scalpo per registrare l’attività elettrica del cervello, in particolare la corteccia cerebrale. La registrazione delle differenze di potenziale sul cuoio capelluto causate dall’attività cerebrale è stata riportata per la prima volta da Hans Berger nel 1929. Questo ha dato origine all’EEG che è ampiamente utilizzato oggi.

L’EEG misura i cambiamenti di massa nell’attività sinaptica nei nervi del cervello ed è utile per diagnosticare, trattare e valutare le malattie che cambiano l’attività elettrica nel cervello, come l’epilessia. Circa un paio di decenni fa, sono entrate in uso tecniche di registrazione EEG multicanale.

Queste utilizzano algoritmi di modellazione matematicamente estesi per aiutare a localizzare le aree funzionali del cervello sulla base delle distribuzioni di potenziale dello scalpo. Questo è chiamato EEG ad alta risoluzione.

Magnetoencefalografia (MEG)

La prima registrazione dei campi magnetici cerebrali è stata eseguita con una bobina di induzione da David Cohen nel 1968. La prima registrazione con un dispositivo di interferenza quantistica superconduttore (SQUID) è stata anche eseguita da Cohen nel 1972. La ricerca pionieristica sulla MEG iniziò allora.

MEG può mappare l’attività cerebrale registrando i campi elettromagnetici che sono prodotti dalle correnti elettriche che si verificano naturalmente nel cervello. Questa tecnica offre una migliore risoluzione spaziale rispetto all’EEG e aiuta a individuare i siti problematici.

L’imaging del flusso sanguigno cerebrale regionale è stato valutato utilizzando sostanze traccianti radioattive dai primi anni ’60. Tali tecniche includono la tomografia computerizzata (CT), la tomografia a emissione di positroni (PET) e la tomografia computerizzata a emissione di fotoni singoli (SPECT).

La risonanza magnetica funzionale (fMRI)

Sia l’EEG che la MEG hanno i loro svantaggi e sono stati sostituiti da metodi più recenti come la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Questa tecnica può rilevare i più piccoli cambiamenti ed è utile sia nella diagnosi della malattia e lo sviluppo di trattamenti.

fMRI utilizza magneti molto potenti e può localizzare i cambiamenti di attività del cervello a regioni piccole come un millimetro cubo. Inoltre, non è una procedura invasiva e può essere utilizzato ampiamente. Tuttavia la fMRI non riesce a fornire in tempo reale le dinamiche del flusso sanguigno all’interno del cervello.

Tomografia a migrazione fotonica

La tomografia a migrazione fotonica (PMT; chiamata anche spettroscopia nel vicino infrarosso o imaging ottico) è un altro nuovo metodo per misurare l’attività corticale e valuta la diffusione della luce nel vicino infrarosso dal tessuto cerebrale.

Stimolazione magnetica transcranica

La stimolazione magnetica transcranica è una tecnica usata per eccitare i neuroni usando campi magnetici forti e variabili nel tempo. La procedura non è invasiva e indolore.

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Scritto da

Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal è un medico di professione, docente per vocazione e scrittore medico per passione. Si è specializzata in farmacologia clinica dopo la sua laurea (MBBS). Per lei, la comunicazione sanitaria non è solo scrivere recensioni complicate per i professionisti, ma rendere le conoscenze mediche comprensibili e disponibili anche al pubblico generale.

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