Un piccolo impianto cerebrale elettrico può risvegliare le persone in coma

Quando una persona è in coma, potrebbe svegliarsi gradualmente. Tuttavia, se lo stato del coma è prolungato, è raro riprendere conoscenza. Un nuovo studio ha dimostrato che esiste una piccola area nel cervello che, quando stimolata, può svegliare le persone incoscienti.

Ci sono persone che potrebbero non essere mai in grado di svegliarsi da un coma, entrare in uno stato vegetativo, apparire svegli ma senza dare segni di coscienza. Questi pazienti possono eventualmente scivolare in uno stato di incoscienza – o rimanere in uno stato vegetativo per diversi anni.

Per aiutare queste persone, gli scienziati hanno cercato di scoprire dove si trova la coscienza nel nostro cervello. Sapendo che questo non solo risolverebbe uno dei problemi principali nelle neuroscienze, potrebbe anche aiutare a sviluppare un trattamento per “svegliare” le persone in coma.

Dove dimora la coscienza

Le scansioni cerebrali suggeriscono che un’area chiamata talamo, che si trova sopra il tronco encefalico, svolge un ruolo nella coscienza. In un articolo pubblicato questo mese sulla rivista scientifica Neuron, i ricercatori dell’Università del Wisconsin-Madison hanno identificato una piccola area in quella regione – solo pochi millimetri di dimensione – che, se adeguatamente stimolata, sembra svegliare scimmie incoscienti.

In primo luogo, gli scienziati hanno inserito elettrodi nel cervello delle scimmie, registrando attività da diverse aree del cervello alla volta. Quando si studiavano gli animali nei momenti di veglia o quando dormivano, definivano la regione che sembrava essere coinvolta con la coscienza in un’area all’interno del talamo. Questa misura solo tra 1 e 1,5 mm di diametro e 3-4 mm di profondità, chiamata talamo laterale centrale.

Quindi hanno usato un approccio chiamato stimolazione cerebrale profonda nelle scimmie anestetizzate per fornire impulsi elettrici a quella regione. La stimolazione cerebrale profonda, che comporta l’inserimento chirurgico di elettrodi nel cervello per erogare una stimolazione elettrica intermittente, è ad esempio un trattamento approvato per il morbo di Parkinson. È stato sperimentato anche in alcuni pazienti in coma, ma ha aiutato solo poche persone.

Contrariamente a questi tentativi, il team ha utilizzato elettrodi molto più piccoli per colpire con precisione il talamo laterale centrale. Quando hanno attivato la stimolazione, si è prodotto un effetto immediato sulle scimmie.

“Circa due secondi dopo l’inizio della stimolazione, gli animali hanno iniziato ad aprire gli occhi e fare movimenti del corpo“, ha dichiarato Yuri Saalmann, assistente professore di psicologia all’Università del Wisconsin-Madison. “L’animale si è guardato intorno nella stanza come se uscisse normalmente dall’anestesia, nonostante il fatto che ci fosse una somministrazione continua di una dose relativamente alta di anestesia“.

Quando la stimolazione è stata disattivata, le scimmie sono rimaste prive di sensi in pochi secondi. Prima di tentare questo approccio nei pazienti in coma, il team di Saalmann deve fare altri studi sugli animali. I ricercatori vogliono verificare se riescono a mantenere le scimmie coscienti più a lungo per svolgere determinati compiti. Saalmann spera di adottare l’approccio agli studi clinici su pazienti in coma entro pochi anni.