Una nuova tecnica per ritrovare la voce dopo aver subito un ictus


stato appena pubblicato su Nature uno studio dell’Universit di San Francisco diretti da Gopala Anumanchipalli su una tecnica che promette di restituire la voce a chi l’ha perduta per disturbi neurologici come ad esempio un ictus. L’idea dei ricercatori andare a recuperare le parole laddove nascono, cio nei neuroni della corteccia cerebrale, per poi riprodurle artificialmente tramite un software che rappresenta il prototipo della neuroprotesica vocale che al momento consente di verbalizzare 10 parole al minuto, ma che secondo gli autori passeranno presto a 150 e poi all’intero vocabolario.
Alla ricerca hanno partecipato una decina di prestigiosi istituti di ricerca americani nell’ambito dell’iniziativa NIH’s Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, volta a rivoluzionare le nostre conoscenze sul cervello. Il filmato

Il filmato dei neuroni

Al centro dello studio si pone la fRMI (risonanza magnetica funzionale) , la tecnica di imaging che, invece di fotografare semplicemente il cervello come fa la TAC, fornisce il video dei neuroni in attivit. In altre parole, immaginiamo di vedere in azione una macchina fotografica o una videocamera. La mappatura dell’attivit cerebrale tramite fRMI una pratica comune prima di un intervento per individuare le aree a cui prestare pi attenzione o verificare in quale lato del cervello si attivano le aree del linguaggio nei pazienti con epilessia o malattie neurodegenerative come l’Alzheimer.
Il principio base della fRMI in fondo semplice: quando i neuroni si attivano consumano pi ossigeno ricavandolo dal sangue e basta vedere dove ci avviene per identificare in maniera puntuale le aree cerebrali attive. Per cercare quelle che interessano si usa la cosiddetta metodica task- based fMRI, cio la risonanza funzionale basata su un certo compito, che individua le cosiddette aree cerebrali eloquenti. Se ad esempio ordiniamo al paziente di alzare il braccio destro possiamo vedere dove esattamente si attivano i neuroni deputati a quell’azione. Se gli chiediamo di pronunciare la vocale A vediamo dove sono i neuroni di quella vocale.

Non solo per i malati

La scoperta dell’Universit di San Francisco non si applica solo ai malati: nei sani potrebbe trovare infatti applicazioni di potenziamento della memoria a cui avevano gi pensato nel 2001 i ricercatori dell’Universit di Boston diretti da Frank Guenter con uno studio pubblicato su Science. Se infatti possiamo vedere dove sono i neuroni che comandano una certa parola, carpire i loro impulsi e trasformarli in comandi per un addetto computer che li traduce in suoni, possiamo anche fare il cammino inverso. Usare cio un computer simile per mandare per impulsi ai neuroni del cervello di chi non ha nessun danno cerebrale e trasmettergli dati.
Per spiegare di cosa stiamo parlando possiamo fare un salto nella fantascienza e precisamente al 1981 quando lo scrittore canadese William Gibson pubblic il romanzo Johnny Mnemonic da cui nel 1995 fu tratto un film dove l’attore Keanu Reeves recitava la parte di un cosiddetto ricordante addetto a trasportare clandestinamente software illegali in una bolla di memoria virtuale depositata nel suo cervello tramite collegamento via cavo a un terminale (vent’anni fa la tecnologia wireless non si conosceva ancora). Ma questo apprendimento elettronico davvero possibile? Secondo lo studio del 2001 dei ricercatori di Boston se stimoliamo i neuroni usati per leggere per esempio la lettera A, vediamo quella lettera come se la stessimo leggendo per davvero. Se stimoliamo quelli usati per la parola avanti, vediamo avanti. Una volta individuati con la risonanza magnetica funzionale tutti i neuroni corrispondenti alle lettere dell’alfabeto, con un sistema computerizzato che possa stimolarli in sequenza rapidissima sarebbe possibile leggere un intero libro in pochi secondi.

Apprendimento visivo

La tecnica stata chiamata neurofeedback decodificato e si fonda sull’apprendimento visivo: ogni situazione in cui implicata la funzione visiva pu consentire un apprendimento automatico di cui il soggetto nemmeno si rende conto, cosicch potreste ritrovarvi in memoria la capacit di eseguire la Sinfonia N. 40 K 550 di Mozart senza nemmeno sapere come. Quello studio venne sponsorizzato dalla National Science Foundation e dai NIH USA insieme ai Ministeri di educazione, cultura, sport, scienze e tecnologia del Giappone perch alla ricerca avevano collaborato anche gli ATR Computational Neuroscience Laboratories di Kyoto per individuare un percorso di apprendimento motorio da utilizzare sia negli atleti per migliorarne le loro prestazioni, sia nei soggetti che in seguito a un ictus avevano riportato gravi deficit del movimento cos da far riapprendere loro le giuste modalit della camminata.

Dalla finzione alla realt

Nella finzione cinematografica per dare spazio a tutti i dati che immagazzinava, Johnny Mnemonic ha rischiato di perdere i ricordi della sua infanzia. In un futuro non lontano (il film era ambientato nel 2021…) potrebbe succedere anche a noi? Nel maggio 2017 i ricercatori dell’Universit dell’Illinois diretti da Alan Barbey hanno pubblicalo sulla rivista Cerebral Cortex i risultati di uno studio durato tre anni e sponsorizzato con 12,7 milioni di dollari dalla National Intelligence USA, indice della concreta speranza di poter incrementare la capacit di memoria senza i danni paventati da Johnny Mnemonic, sempre che non si esageri con l’autostimolazione, colti dal delirio di una memoria infinita. Il cosiddetto protocollo Barbey usato nello studio prevedeva che il computer “istruttore” inviasse i suoi impulsi al cervello per 42 settimane in associazione a pratiche di fitness, particolari diete e training cognitivo: alla fine le capacit mnemoniche dei soggetti valutate con appositi test analogici verbali sono risultate decisamente migliorate.




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