Nelle persone in stato vegetativo i neuroni della corteccia si ‘inceppano’ ogni volta che ricevono uno stimolo dall’esterno: il loro silenzio, simile a quello che si registra nel sonno profondo, è stato ‘ascoltato’ per la prima volta dai ricercatori dell’Università Statale di Milano in collaborazione con quelli della Fondazione don Gnocchi. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, permette così di fare luce sui meccanismi che determinano la perdita e il recupero della coscienza in seguito a lesioni cerebrali.
In particolare, i risultati della ricerca spiegano per la prima volta il paradosso dello stato vegetativo, ovvero il motivo per cui il paziente risulta sveglio e con gli occhi aperti ma privo di coscienza, nonostante la corteccia cerebrale presenti ampie regioni intatte e attive dal punto di vista metabolico ed elettrico. Un precedente studio, pubblicato nel 2016 dal gruppo della Statale coordinato da Marcello Massimini, aveva dimostrato che nella maggioranza dei pazienti in stato vegetativo queste ‘isole’ di cervello intatte sono incapaci di creare interazioni complesse con altre regioni della corteccia, cosa fondamentale perché la coscienza possa essere generata e sostenuta.
Il nuovo lavoro, condotto da Mario Rosanova e Matteo Fecchio del gruppo di Massimini, dimostra che l’incapacità del cervello di sostenere interazioni complesse è dovuta alla tendenza patologica dei circuiti corticali a collassare in un breve periodo di silenzio neuronale ogni volta che ricevono un segnale dall’esterno o vengono perturbati. Questi periodi di silenzio, chiamati ‘Off-periods’, sono presenti anche nel sonno profondo dei soggetti sani, mentre non si manifestano mai durante la veglia fisiologica: come effetto bloccano sia le riverberazioni locali, necessarie all’elaborazione dei segnali in ingresso, sia le interazioni complesse tra le aree corticali distanti tra di loro, necessarie perché si generi coscienza. Lo studio suggerisce che gli Off-periods possono anche sparire, consentendo il riemergere di interazioni corticali complesse come accade nei pazienti che recuperano coscienza.
