Ecco come il neonato percepisce il proprio corpo nello spazio

da UNIPINEWS  Università di Pisa

Uno studio ha mappato nei bambini le aree cerebrali responsabili del movimento

È tutta italiana la ricerca che per la prima volta svela come già a poche settimane di vita le aree del cervello del neonato che presiedono all’analisi della visione del movimento, siano sorprendentemente mature e simili a quelle dell’adulto. Una scoperta stupefacente che apre nuove prospettive prognostiche nei bambini con disturbi neurologici. Lo studio da titolo “BOLD Response Selective to Flow-Motion in Very Young Infants” è stato pubblicato da PLOS Biology e porta la firma di Maria Concetta Morrone, ricercatrice del IRCCS Fondazione Stella Maris di Calambrone (Pisa) e dell’Università di Pisa. Con i suoi collaboratori della Fondazione Stella Maris, Laura Biagi e Michela Tosetti e dell’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano, Sofia Crespi, è riuscita in un’impresa che getta una nuova luce su queste aree cerebrali che si pensava si sviluppassero molto più lentamente con l’età, grazie alle interazioni che il bambino ha con il mondo esterno “Invece – dice la professoressa Maria Concetta Morrone – abbiamo scoperto che già poche settimane dopo la nascita, sono sorprendentemente mature”. E questo grazie a studi che ancora nessuno era riuscito a fare, ovvero quelli di Risonanza Magnetica funzionale effettuati su neonati svegli, collaboranti e impegnati attivamente nell’osservazione degli stimoli visivi. Per la prima volta la ricerca del team tutto al femminile ha fornito importanti indicazioni sulla maturazione delle aree cerebrali responsabili del movimento visivo nelle prime settimane di vita, riuscendo a costruire le prime mappe della funzione corticale visiva dei neonati.BOLD_Morrone_figure_SynopsiSMALL

Fondamentale è stato l’utilizzo della Risonanza Magnetica funzionale per registrare l’attività cerebrale dei neonati a 7 settimane di età. Ed è stata una sfida davvero impegnativa quella di gestire dei bambini così piccoli, svegli e collaborativi dentro allo scanner di Risonanza Magnetica, che richiede ai soggetti di restare fermi per lungo tempo. La professoressa Morrone e il suo team hanno superato queste difficoltà, riuscendo a registrare l’attività cerebrale dei piccoli in risposta agli stimoli visivi. “Precedenti studi di Risonanza Magnetica funzionale nei neonati hanno individuato con successo l’area visiva primaria, ma non erano riusciti a mappare la costellazione delle aree corticali che presiedono alle funzioni del movimento visivo e della direzione – prosegue la professoressa Morrone -. Una difficoltà dovuta al fatto che queste aree non rispondono in modo affidabile durante la sedazione o il sonno del neonato”. Per incoraggiare il bambino a restare tranquillo e guardare gli stimoli visivi i ricercatori sono rimasti accanto ai piccoli. La stessa professoressa Morrone è riuscita a portare a termine sedute di 30 minuti con bambini rassicurati dal tocco della sua mano sotto la testa. In altre situazione l’esame è stato eseguito con la presenza della mamma. In questo modo è stato possibile tenere attenti i bambini agli stimoli visivi per un tempo sufficiente a produrre dei dati affidabili.

Nel corso degli esperimenti con la Risonanza Magnetica funzionale il team della professoressa Morrone ha registrato l’attività cerebrale in circa dodici bambini di 7 settimane di età, mentre erano intenti a seguire con lo sguardo dei punti luminosi che si muovevano in modo casuale o in traiettorie coerenti. I ricercatori hanno scoperto che, proprio come gli adulti, i bambini mostrano maggiori risposte al movimento coerente, rispetto al moto casuale. Questo è avvenuto in un’ampia rete di aree cerebrali, comprese quelle associate alla percezione del corpo e al sistema vestibolare. Anche in queste aree del cervello i neonati hanno mostrato attività simili a quelle degli adulti. “Questo suggerisce che i bambini di poche settimane possiedono già la percezione del proprio corpo nello spazio”, proseguee Sofia Crespi, ricercatrice dell’Università Vita-Salute San Raffaele.

In un successivo esperimento di controllo svolto sempre con la Risonanza Magnetica funzionale il team ha testato 9 piccoli del campione già sottoposto ai test, stavolta mentre dormivano. Nell’analizzare l’attività cerebrale nelle aree sensibili al movimento identificate nel primo esperimento hanno trovato molte somiglianze tra bambini e adulti, ma anche differenze notevoli: molto diverso è lo sviluppo delle connessioni funzionali tra queste aree associative a la corteccia visiva primaria. “Questo risultato suggerisce che alcune di queste aree nel bambino possano ricevere una innervazione che segue un diverso percorso rispetto all’adulto, e che non coinvolge l’area corticale primaria visiva, come è stato osservato anche nelle scimmie. Questo circuito alternativo di innervazione potrebbe essere la base di molti fenomeni di riorganizzazione che osserviamo in adulti con lesioni congenite”, afferma Laura Biagi che è primo-coautore dello studio con Sofia Crespi.

Complessivamente lo studio ha dimostrato come le principali aree corticali che servono all’elaborazione del movimento proprie degli adulti, in realtà siano all’opera già a 7 settimane di vita. Anche se il dato certamente più sorprendente è che i bambini così piccoli, che ancora non sanno camminare, già abbiano la percezione della posizione del proprio corpo nel mondo esterno . Questi risultati sono molto importanti per le implicazioni cliniche che ne potrebbero derivare, in particolare per quanto riguarda quei disturbi dello sviluppo neurologico come l’autismo e la paralisi cerebrale, in cui la visione ne viene compromessa. Questa ricerca fornisce indicazioni preziose sulla posizione in cui si trovano le diverse aree visive del cervello infantile e il loro stato di maturazione. Mappe che possono guidare i medici verso nuove prospettive riabilitative appropriate e maggiormente efficaci se realizzati durante certe finestre temporali dello sviluppo.

Immagini:
Figura in alto: le immagini della risonanza magnetica funzionale

Reference:

UNIPINEWS  Università di Pisa

BOLD Response Selective to Flow-Motion in Very Young Infants

Laura Biagi1☯, Sofia Allegra Crespi2,3☯, Michela Tosetti1, Maria Concetta Morrone1,4*

1 IRCCS Stella Maris Foundation, Calambrone, Pisa, Italy, 2 Department of Psychology, Vita-Salute San Raffaele University, Milan, Italy, 3 CERMAC and Neuroradiology Unit, San Raffaele Hospital, Milan, Italy, 4 Department of Translational Research on New Technologies in Medicine and Surgery, University of Pisa, Pisa, Italy

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