Il modo in cui il cervello identifica l’auto-tocco solletica l’immaginazione dei ricercatori dell’UE
Intrapreso con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie, il progetto dell’UE TICKLE ME ha messo in campo un’ampia gamma di tecnologie per spiegare il fenomeno dell’attenuazione sensoriale (SA), e perché farsi da soli il solletico porta a una ridotta sensibilità del tocco. «La mia principale motivazione era quella di comprendere in che modo il cervello distingue i nostri tocchi da quelli degli altri e di testare se questo meccanismo può cambiare», spiega Konstantina Kilteni, la ricercatrice borsista. Kilteni ha condotto una ricerca comportamentale combinata con la risonanza magnetica funzionale in giovani partecipanti sani. «Mediante esperimenti comportamentali, ho cercato di comprendere le caratteristiche dei nostri tocchi che portano il nostro cervello a “classificarli” come auto-generati. Mediante esperimenti di neuroimaging, puntavo a sviluppare una nuova rappresentazione neurale o modello per questa “classificazione”», prosegue nella sua spiegazione. Il cervello prevede gli eventi I risultati suggeriscono che il cervello classifichi un tocco come auto-generato quando quest’ultimo può essere previsto attraverso i movimenti in corso. «Pensate di muovere la vostra mano destra per toccare la sinistra. Ancora prima che le vostre mani si tocchino, il vostro cervello sa quale sensazione state per provare; esso prevede il tocco prima che si verifichi effettivamente usando le informazioni motorie provenienti dalla vostra mano destra che si muove», spiega Kilteni. I ricercatori di TICKLE ME hanno dimostrato che questa previsione riguarda sia lo spazio che il tempo; ovvero, il cervello sa quando e dove voi avvertirete il tocco. «In diversi esperimenti comportamentali, abbiamo esaminato possibili modi per “ingannare” il cervello portandolo a prevedere differenti posizioni o tempi per quel tocco, e abbiamo scoperto che è possibile rendere l’auto-tocco simile a un tocco esterno e viceversa», aggiunge Kilteni. Usando una TAC cerebrale, il team ha inoltre osservato che la connettività del cervello tra le aree chiave coinvolte nel tocco e nel movimento rappresenta questa distinzione tra tocco auto-generato e tocco esterno. Prima le sfide e poi il seguito di risultati eccezionali Sotto la guida del ricercatore principale, H. Henrik Ehrsson presso il Karolinska Institute, tutto il team ha fornito un notevole supporto, racconta Kilteni. Ricorda che la parte più difficile del progetto è stata la progettazione e la costruzione di attrezzature sperimentali che fossero sicure per i partecipanti e compatibili con i campi magnetici usati durante l’acquisizione di immagini del cervello nella TAC. «Adesso ho più domande scientifiche e idee per la ricerca di quante ne avessi prima di iniziare il progetto TICKLE ME!», dichiara Kilteni. Molto emozionata per gli ultimi risultati che suggeriscono una distinzione tra tocco auto-generato e tocco esterno a livello del cervello, la sua principale priorità è quella di studiare più in profondità gli schemi della connettività cerebrale osservati. Intende combinarli con approcci di modellizzazione computazionale. Ampie applicazioni per questo meccanismo predittivo del cervello Il meccanismo predittivo studiato nell’ambito di TICKLE ME è fondamentale per il controllo del movimento. Di conseguenza, sia la robotica indossabile che lo sviluppo di arti protesici potrebbero sfruttare la base di conoscenze ottenuta dal progetto. «L’incorporazione di successo di una protesi è strettamente connessa al livello di controllo e utilizzo che si ha di essa nella vita di ogni giorno», afferma Kilteni. «I nostri risultati potrebbero avere anche una rilevanza clinica per la ricerca sulla schizofrenia», spiega Kilteni. Il cervello schizofrenico ha maggiori difficoltà nel distinguere tra tocco auto-generato e tocco esterno, avendo a volte delle allucinazioni, a differenza dei partecipanti sani. «Ritengo che una comprensione profonda di questo meccanismo nei partecipanti sani possa portare notevoli benefici alla nostra comprensione riguardante i processi che sono disturbati nel cervello schizofrenico e potrebbe essere usata per sviluppare trattamenti mirati in futuro», conclude Kilteni.
Parole chiave
TICKLE ME, cervello, tocco, solletico, auto-generato, imaging, robotica, protesi, schizofrenia