Pubblicato il: 16/05/2022
Immagine composta da Luca Viganò, primo autore dello studio pubblicato su Brain

Immagine composta da Luca Viganò, primo autore dello studio pubblicato su Brain

Un team di ricerca dell’Università Statale di Milano ha scoperto e localizzato due centri neurali chiave per il movimento delle mani che permettono di intervenire chirurgicamente su tumori cerebrali in aree difficilmente operabili per l’alto rischio di compromettere in modo permanente il movimento delle mani dei pazienti.

La scoperta, pubblicata sulla rivista Brain, si deve al gruppo guidato da Lorenzo Bello, docente di Neurochirurgia al dipartimento di Oncologia ed emato-oncologia, e da Gabriella Cerri, docente di Fisiologia e coordinatrice del laboratorio MoCA (Motor, Cognition and Action lab) del dipartimento di Biotecnologie mediche e medicina traslazionale della Statale, da anni impegnato nello studio dei circuiti cerebrali che controllano il movimento e le funzioni cognitive nel contesto neurochirurgico oncologico.

La destrezza manuale e la capacità umana di utilizzare in modo appropriato gli oggetti dipendono da un complesso sistema di circuiti cerebrali che lavorano in sinergia per generare il comando motorio che guida i fluidi movimenti della nostra mano. Tali circuiti si compongono di diverse aree della corteccia cerebrale che comunicano tra loro attraverso una fitta rete di cavi di connessione intrecciati tra loro, che corrono nella sostanza bianca situata al di sotto della corteccia cerebrale. Le nostre mani si muovono correttamente quando sia le aree corticali che i sistemi di connessione sono integri ed attivi. I tumori cerebrali si sviluppano proprio all’interno di questa fitta rete di comunicazione infiltrandola e mettendola a rischio. Perché la rimozione chirurgica di un tumore sia davvero efficace nel percorso di cura della malattia deve essere il più radicale possibile, ma deve nel contempo venire eseguita evitando di ledere in modo permanente i circuiti neurali, permettendo di conservare la capacità del paziente di usare le mani. Per questo la tecnica chirurgica deve accompagnarsi a una profonda conoscenza anatomica e funzionale dei circuiti, soprattutto nella loro porzione più “nascosta”, ovvero quella “sottocorticale”, sede della rete di connessioni fondamentali per pianificare e controllare il comando motorio.

Nel nostro studio – ci racconta Lorenzo Belloabbiamo, per la prima volta nel cervello umano, identificato lungo i sistemi di cavi di connessione sottocorticali, due nodi separati e indispensabili per eseguire una corretta interazione tra la mano e oggetti, combinando la metodica del brain mapping intraoperatorio con avanzate tecniche di neuroimaging”.

In particolare, ai pazienti svegli durante l’intervento neurochirurgico per l’asportazione del tumore (la cosiddetta awake neurosurgery) è stato chiesto di eseguire un test motorio con la mano, utilizzando uno strumento sviluppato dallo stesso team, mentre il neurochirurgo, stimolando elettricamente la sostanza bianca intorno al tumore, identificava i siti in cui il movimento risultava compromesso. “La corrente – prosegue il professor Bello – ‘disturba’ i processi neurali in atto producendo un ‘errore’ visibile al chirurgo solo quando è applicata su circuiti funzionanti da preservare, e non sul tessuto tumorale che invece non produce alcun effetto e deve essere asportato”.

Mediante una complessa e raffinata analisi neurofisiologica dell’effetto della stimolazione sul movimento e sull’attività elettrica muscolare e la ricostruzione della localizzazione anatomica dei siti stimolati attraverso analisi di neuroimaging trattografico, si è rivelata l’esistenza di due siti separati e distinguibili in base al tipo di compromissione che davano al movimento in esecuzione. In particolare, uno snodo sembra situato su un sistema di cavi che connettono un circuito “esecutivo”, mentre l’altro sembra invece parte di un circuito di “programmazione” dello stesso movimento.

Questo studio – aggiunge Lorenzo Bellosegna un importante passo in avanti sia nella nostra conoscenza dei circuiti che controllano il movimento delle mani, sia nella cura dei tumori cerebrali e in prospettiva anche nel trattamento di altre e diverse patologie. La conoscenza sempre più precisa di questa rete neurale consente al chirurgo di aggredire tumori molto spesso considerati inoperabili, dato il rischio di lesione permanente, e di poter aumentare la radicalità della resezione preservando con altissima precisione la funzionalità motoria e quindi la qualità di vita dei malati dopo l’intervento”.

Dal punto di vista della scienza di base – conclude Gabriella Cerri - questo lavoro di ricerca è preziosissimo in quanto accresce le conoscenze relative ai circuiti cerebrali umani alla base delle abilità manuali, dando alla comunità scientifica la possibilità di trasferire queste conoscenze anche alla cura di altre patologie”.

Il link allo studio pubblicato su Brain


 

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