05 novembre 2014

Lo splendido isolamento delle reti cerebrali giovani

I circuiti cerebrali sono organizzati in reti e sottoreti, che formano moduli specializzati, ciascuno dei quali opera in modo indipendente e comunica con gli altri solo al livello gerarchico più alto. Con l'invecchiamento, però, questa segregazione dei moduli va sfumando, con una perdita di specializzazione dei moduli a cui corrisponde anche una minore capacità di memorizzazione a lungo termine(red)

L'invecchiamento cerebrale è associato a una perdita di specializzazione dei centri cerebrali. Più precisamente, via via che si invecchia diminuisce la segregazione dei diversi gruppi di circuiti (moduli) specializzati nell'esecuzione di particolari compiti che contraddistingue il cervello del giovane adulto; a questa riduzione dell'autonomia funzionale dei moduli corrisponde una riduzione della memoria a lungo termine. E' questa la conclusione a cui è giunta una ricerca condotta da neuroscienziati dell'Università del Texas ad Austin, che firmano un articolo sui “Proceedings of National Academy of Sciences”.

Lo splendido isolamento delle reti cerebrali giovani
© Pasieka/Science Photo Library/Corbis
I circuiti cerebrali sono organizzati in reti gerarchiche che fanno capo a “nodi” altamente interattivi che gestiscono le comunicazioni fra le diverse aree del cervello. Gagan S. Wig e colleghi hanno analizzato in che modo le reti sono composte da sottoreti separate che mediano funzioni specializzate.

A questo scopo hanno sottoposto a scansione cerebrale con risonanza magnetica funzionale 210 adulti sani fra i 20 e gli 89 anni. I dati raccolti sono stati poi analizzati ricorrendo a particolari tecniche matematiche di teoria dei grafi, già ampiamente utilizzate per lo studio di reti sociali come Facebook, del flusso di dati su Internet, del traffico dei mezzi pubblici e della diffusone delle malattie infettive.

L'analisi ha mostrato che nel cervello degli adulti più giovani vi sono molte connessioni all'interno delle singoli reti specializzate, ma anche molte lacune nelle connessioni tra le varie reti, ciascuna delle quali opera in uno stato di relativo isolamento. Nel cervello dei più anziani, questa separazione sfuma progressivamente, indicando che le diverse reti diventano sempre meno specializzate e meno segregate le une dalle altre.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto
che il livello di segregazione delle sottoreti è inversamente proporzionale alla capacità di memorizzazione a lungo termine, indipendentemente dall'età.

"Poiché il grado di separazione delle reti è correlato alla memoria, la misurazione di questa separazione può in prospettiva condurre a definire un indice di interesse clinico, utile a prevedere un declino mentale patologico del soggetto", ha concluso Wig.