Una ricerca condotta dall’Università di Nottingham (Regno Unito), ha fornito un quadro preciso dello sviluppo cerebrale dei bambini, utilizzando uno scanner cerebrale indossabile per mappare l’attività elettrica del cervello. Grazie allo studio, si potranno comprendere meglio le tappe fondamentali dello sviluppo, come camminare e parlare e alcune condizioni, tra cui l’autismo
Lo scanner cerebrale MEG “illumina” l’attività elettrica del cervello nei bambini
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Scanner. Il nostro cervello è un organo incredibilmente complesso, e la sua attività elettrica è fondamentale per il nostro funzionamento quotidiano. Un team guidato dagli scienziati della Scuola di Fisica e Astronomia dell’Università di Nottingham, ha utilizzato un nuovo design di magnetoencefalografia (MEG) per misurare l’elettrofisiologia cerebrale nei bambini, fin dalla tenera età di due anni.
Ecco come funziona: le cellule cerebrali comunicano tra loro generando correnti elettriche. Queste correnti producono campi magnetici molto piccoli, che possono essere rilevati all’esterno della testa grazie al sistema MEG.
La parte interessante è che i ricercatori hanno utilizzato la modellazione matematica per trasformare questi campi magnetici in immagini ad alta fedeltà. Queste mostrano, millisecondo per millisecondo, quali parti del cervello sono coinvolte quando svolgiamo compiti specifici. Ad esempio, si possono vedere quali aree del cervello si attivano quando camminiamo o parliamo.
Ciò significa che si potranno studiare meglio le basi neurali dello sviluppo motorio, linguistico e identificare eventuali anomalie precoci, come quelle associate all’autismo.
Il casco indossabile
Il casco per la scansione cerebrale indossabile utilizza una tecnologia quantistica e sensori delle dimensioni di un mattoncino LEGO, noti come magnetometri a pompaggio ottico (OPM), incorporati nel dispositivo. La progettazione consente di adattare il sistema a qualsiasi gruppo di età, dai bambini ai adulti. Inoltre, i sensori possono essere posizionati molto più vicino alla testa rispetto agli scanner tradizionali, migliorando la qualità dei dati. La caratteristica più interessante è che le persone possono muoversi mentre indossano il casco.
Questo fa sì che sia uno strumento diagnostico ideale per la scansione dei bambini, dal momento che faticano a stare fermi nei tradizionali scanner. Ma esaminiamo ulteriori dettagli sullo studio.
Connettività cerebrale e sviluppo: uno sguardo attraverso le oscillazioni neurali
In uno studio condotto su 27 bambini (età compresa tra 2 e 13 anni) e 26 adulti (età compresa tra 21 e 34 anni), i ricercatori hanno esaminato un componente fondamentale della funzione cerebrale noto come oscillazioni neurali (onde cerebrali). Queste oscillazioni sono responsabili della comunicazione tra diverse aree del cervello, ciascuna coinvolta in aspetti specifici del comportamento. Il nostro cervello utilizza brevi e puntuali esplosioni di attività elettrofisiologica per inibire le reti di regioni cerebrali, controllando così la nostra attenzione verso gli stimoli sensoriali in arrivo.
Utile precisare che il sistema indossabile è stato installato in istituzioni di ricerca di alto profilo in tutto il mondo, compreso l’ospedale SickKids di Toronto. I team di ricerca stanno adesso collaborando per ampliare la raccolta di dati sulla funzione cerebrale sia nei bambini sani sia in quelli con sviluppo atipico.
Fonti
Lukas Rier et al, “The neurodevelopmental trajectory of beta band oscillations: an OPM-MEG study,” eLife (2024). DOI: 10.7554/eLife.94561. Link all’articolo.