L’uomo ha capito come viaggiare nello spazio, come sconfiggere malattie terribili e come la natura sia composta da particelle incredibilmente piccole e fondamentali. Eppure, non ha idea di come la coscienza – la nostra capacità di sperimentare e conoscere il mondo in questo modo e riferirlo agli altri – insorga nel cervello. Infatti, mentre i filosofi si sono preoccupati di comprendere la coscienza per secoli, rimane una delle più importanti domande senza risposta della neuroscienza moderna. Un nuovo studio, pubblicato su Science Advances, cerca di far chiarezza su questo mistero, cercando di scoprire le reti nel cervello che sono all’opera quando siamo coscienti. Non è solo una questione filosofica. Determinare se un paziente è “consapevole” dopo aver subito un grave danno cerebrale è una sfida enorme sia per i medici che per le famiglie che devono prendere decisioni sull’assistenza. Le moderne tecniche di imaging cerebrale stanno iniziando a sollevare questa incertezza, fornendoci intuizioni senza precedenti nella coscienza umana. Ad esempio, sappiamo che aree cerebrali complesse, tra cui la corteccia prefrontale o il precuno, che sono responsabili di una serie di funzioni cognitive superiori, sono tipicamente coinvolte nel pensiero cosciente. Tuttavia, le grandi aree del cervello fanno molte cose.

Si presenta una ricerca, non conclusiva, in cui i ricercatori volevano quindi scoprire come la coscienza fosse rappresentata nel cervello a livello di reti specifiche.

La ragione per cui è così difficile studiare le esperienze coscienti è che sono interamente interne e non sono accessibili agli altri. Ad esempio, se noi due guardassimo la stessa immagine, io non potrei dire che il modo in cui io la vedo è uguale a come la vedi tu, a meno che non ci mettessimo a parlarne. Solo gli individui coscienti possono avere esperienze soggettive e, quindi, il modo più diretto per valutare se qualcuno è cosciente è chiedere di parlarcene.

Ma cosa succederebbe se perdessi la tua capacità di parlare? Come si può capire che sei effettivamente cosciente? In tal caso, si potrebbero fare ancora alcune domande e si potrebbe, ad esempio, annuire con la testa o spostare la mano. Naturalmente, l’informazione ottenuta in questo modo non sarebbe altrettanto ricca, ma abbastanza per sapere che tu hai avuto esperienza di quella determinata cosa.

Immaginiamo una situazione più grave: se non fossi in grado di produrre alcuna risposta? Io non avrei modo di dire se sei cosciente e probabilmente penserei che non lo sei.

Uno studio promosso dall’università di Birmingham, prodotto dalla collaborazione in sette paesi, ha cercato di identificare le firme cerebrali, ovvero segnali, che possono indicare se la persona ha conservato la sua coscienza senza fare affidamento sulla parola e\o su particolari compiti per distinguere tra pazienti consci e inconsci dopo il cervello lesioni.

Prova a pensare di essere reduce da un incidente nel quale il tuo cervello viene gravemente danneggiato. Dopo alcuni giorni di coma, la tua funzione cardiaca e respiratoria ritornano a essere regolari, mostri nuovamente la capacità di avere alcuni riflessi complessi, muovere gli occhi, avvertire i rumori più forti e compiere movimenti involontari a seguito di stimoli dolorosi, ma senza dare prova di alcuna consapevolezza di te stesso o del mondo che ti circonda (stato vegetativo). Come possono i medici indagare se tu e quindi il tuo cervello avete conservato la capacità di essere coscienti per prendere decisioni circa il tuo futuro? Una possibilità potrebbe essere che il tuo cervello è in uno stato di consapevolezza minima; percepisce ancora le cose ma non le sperimenta. Una piccola percentuale di pazienti è effettivamente cosciente ma semplicemente è incapace di produrre qualsiasi risposta comportamentale.

Lo studio ha indagato la presenza di firme cerebrali in 53 pazienti in uno stato vegetativo, 59 persone in uno stato minimamente consapevole e 47 partecipanti sani. Venivano da ospedali di Parigi, Liegi, New York, Londra e Ontario.

La ricerca ha individuato due principali modelli di comunicazione tra le regioni: in pazienti con praticamente nessuna esperienza cosciente è stato visto che il cervello creava connessioni fisiche, come la comunicazione solo tra coppie di regioni che hanno un collegamento fisico diretto tra di loro. Mentre in pazienti con un certo livello di coscienza è stato rilevato un modello più complesso; le interazioni a livello cerebrale includevano un insieme di 42 regioni che appartengono a sei reti cerebrali con ruoli importanti nella cognizione.

È importante sottolineare che questo modello complesso è scomparso quando i pazienti erano in anestesia profonda, confermando come i metodi di imaging siano effettivamente sensibili al livello di coscienza dei pazienti e non al loro danno cerebrale generale o reattività esterna. Ricerche come questa hanno il potenziale per portare a capire come i biomarcatori oggettivi possano svolgere un ruolo cruciale nel processo decisionale medico.

In futuro potrebbe essere possibile sviluppare per i medici nuove strategie e metodiche basate sulle firme cerebrali al fine di ripristinare un certo grado di consapevolezza o reattività nei pazienti che li hanno persi, ad esempio utilizzando tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva come la stimolazione elettrica transcranica. Inoltre, fare ricerca su questo argomento è importante per comprendere quali aree sono legate alla coscienza in modo da comprendere come funziona e dove è situata nel cervello.

Articolo a cura della Dott.ssa Rossini Michela

Tratto da: Fernández-Espejo D. Neuroscientists Say They’ve Identified The Unique Brain Patterns of Consciousness (2019, 7 Febbraio). The Conversation. https://www.sciencealert.com/