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Niente fornisce un allenamento migliore per tutto il cervello

È un momento entusiasmante per la scienza della neurologia e lo studio del cervello. Ho letto di recente che abbiamo imparato di più sul cervello negli ultimi cinque anni che nei cinquemila anni precedenti. I recenti progressi nella tecnologia dell’imaging cerebrale ci hanno fornito alcuni strumenti incredibili per studiare questa struttura più complessa nell’universo conosciuto: strumenti come la fMRI, l’EEG, la scansione SPECT, la scansione TC e la scansione PET. Questi strumenti speciali ci consentono di osservare l’attività elettrica e il flusso sanguigno nel cervello mentre risponde a diversi stimoli e situazioni. Una cosa che stiamo imparando è che esiste una connessione speciale tra la musica e il cervello.

Ma non è solo musica. Tutta la stimolazione sensoriale ha un effetto sul cervello. Questa scansione fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) del cervello su Brainpaths  (Fig. 1) è un buon esempio di come questa nuova tecnologia può aiutarci a studiare il cervello. Scansioni come queste sono state viste per la prima volta nel 1991. In questa immagine vediamo come un semplice input somatico influisca sulla parte corrispondente della corteccia somatosensoriale. I colori rosso e giallo indicano l’attività cerebrale.

Una fMRI scattata mentre il proprietario del cervello sta tracciando i solchi in un Brainpaths. Il rosso e il giallo indicano l’attività cerebrale.

La stimolazione cerebrale è raramente semplice o unidimensionale

L’input sensoriale, tuttavia, raramente è così semplice come suggerirebbe l’esempio precedente. Guardare un dipinto, in particolare un pezzo ben fatto, stimolerà più della sola parte del cervello che elabora le informazioni visive. L’arte può innescare risposte nei centri creativi, nei centri emotivi, nella corteccia prefrontale e altro ancora. L’arte può anche evocare ricordi e reminiscenze.

La scansione in Fig. 2 mostra il cervello di un utente web esperto.

Scansioni fMRI che confrontano l’attività cerebrale durante la lettura (a sinistra) con l’attività mentre un utente esperto naviga in Internet (a destra). Da uno studio del 2008 condotto presso l’UCLA e pubblicato sull’American Journal of Geriatric Psychiatry.

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Il cervello raffigurato a destra in Fig. 2 è una scansione che mostra il cervello di questo individuo durante la navigazione in Internet. Un confronto delle scansioni indica un’attività notevolmente maggiore durante la navigazione che durante la lettura. Se la stimolazione cerebrale è gratificante a livello biologico e neurologico, come sospetto, non c’è da meravigliarsi se perdiamo così tanto tempo online.

Questa è, ancora una volta, la scansione di un utente esperto di computer. Gli utenti non esperti mostrano un’attività notevolmente inferiore. Inoltre, potrebbe essere troppo presto per sapere con certezza quali siano gli effettivi benefici di questa attività cerebrale registrata. D’altra parte, l’immagine misura il flusso sanguigno e l’ossigenazione nel cervello; il rosso nell’immagine indica sangue e ossigeno. E sappiamo che l’ossigenazione fa bene alle cellule cerebrali; infatti l’ossigenazione è necessaria per il normale funzionamento del cervello.

Questa animazione mostra come si attiva la corteccia durante l’ascolto di un brano di tango argentino. Si basa su dati di risonanza magnetica funzionale (fMRI), estrazione di caratteristiche musicali computazionali e modellazione statistica.

I dati provengono dallo studio pubblicato su Alluri V, Toiviainen P, Jääskeläinen IP, Glerean E, Sams M & Brattico E, Large-scale brain networks emerge from dynamic processing of musical timbre, key and rhythm, NeuroImage (2012), doi: 10.1016/j.neuroimage.2011.11.019 (sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811911013000).

Lo studio è stato condotto presso l’Università di Jyväskylä, l’Università di Helsinki e l’Università di Aalto. I dati e il modello sono gli stessi del video The Tango Brain 2 (vimeo.com/peto/tangobrain2). L’animazione è stata creata con Matlab.

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