Sindrome da commozione cerebrale cronica

Commozione cerebrale - Cosa succede al cervello? PARTE 1

Commozione cerebrale - Cosa succede al cervello? PARTE 1
Illustrazione della rete corticale. In caso di commozione cerebrale, la rete di comunicazione del cervello viene interrotta, rendendo più difficile il coordinamento e l'elaborazione delle diverse impressioni sensoriali. Questo può portare a sintomi come vertigini, difficoltà di concentrazione, nebbia cerebrale e affaticamento.

Ogni anno, più di 600 persone su 100.000 subiscono una commozione cerebrale. La commozione cerebrale si verifica in seguito a un impatto diretto o indiretto con la testa che provoca un'accelerazione e uno scuotimento del cervello al suo interno. Questo "scuotimento cerebrale" provoca un danno fisico da trazione ai nervi che innesca diverse reazioni biochimiche. Il danno da trazione e le reazioni biochimiche provocano disturbi funzionali immediati, tra cui quello chiamato eccitotossicità. L'eccitotossicità è una reazione che fa seguito a un danno alle cellule nervose, in cui si verifica una perdita di sostanze che hanno il compito, tra l'altro, di attivare le cellule nervose, tra cui il glutammato. Questa perdita fa sì che le cellule nervose diventino ipersensibili alla stimolazione o iperattive e può innescare una reazione a catena che danneggia ulteriormente le cellule nervose. Nello stesso momento in cui le cellule nervose diventano ipersensibili alla stimolazione, si attivano le cellule immunitarie del cervello, tra cui le microglia, necessarie per un'infiammazione "controllata" dopo un trauma al cervello. Questa risposta immunitaria è necessaria per avviare il processo di guarigione naturale dopo la lesione.

Questi disturbi funzionali a livello cellulare, in combinazione con i danni fisici da stiramento alle fibre nervose, provocano un effetto domino di disturbi funzionali nel cervello che rendono più difficile il normale funzionamento.  

Guardate come si muove il cervello all'interno del cranio durante un colpo diretto alla testa: https://i.imgur.com/aKiPvPl.gif

Vedere cosa succede al cervello in un incidente stradale: http://www.brainline.org/content/multimedia.php?id=848

Questi disturbi funzionali primari derivanti dalla commozione cerebrale innescano un effetto domino di disturbi funzionali secondari nelle parti esterne (corticali) e interne (sottocorticali) del cervello. Tra queste, le parti del cervello coinvolte nell'elaborazione e nel coordinamento di più impressioni sensoriali simultaneamente (integrazione multisensoriale), che sono responsabili della sincronizzazione dell'attivazione di diversi centri con proprietà diverse nel cervello per eseguire simultaneamente compiti fisici e cognitivi (attivazione cross-modale), mentre nelle persone che hanno subito una commozione cerebrale e una lesione cerebrale traumatica lieve si attivano aree corticali e sottocorticali che normalmente non si attivano durante determinati compiti. La ricerca ha dimostrato che un'alterata sincronizzazione tra la ricezione di informazioni sensoriali e la produzione di segnali motori da parte del cervello comporta un'alterazione della neuroplasticità e dell'apprendimento. Questo è uno dei motivi per cui è molto difficile trovare trattamenti efficaci in grado di ridurre i sintomi e migliorare la qualità della vita nei bambini e negli adulti affetti da sindrome da commozione cerebrale cronica e sindrome post-concussione.

La neuroplasticità è la capacità del cervello di cambiare e adattarsi nel corso della vita, formando nuove connessioni e rafforzando le reti esistenti. Questo processo può avvenire in risposta all'apprendimento, all'esperienza e alle lesioni e consente al cervello di adattarsi e ripararsi. La neuroplasticità è alla base dello sviluppo cognitivo e motorio, della memoria e della capacità di apprendere nuove abilità.

La fMRI e l'EEG mostrano disturbi funzionali nelle parti esterne e interne del cervello nella sindrome da commozione cerebrale cronica.

La risonanza magnetica funzionale (fMRI) è un metodo di indagine utilizzato per studiare le funzioni e le strutture del cervello. Questa tecnica utilizza campi magnetici e onde radio per creare immagini dettagliate del cervello e della sua attività. La fMRI funziona misurando le variazioni del flusso sanguigno e dei livelli di ossigeno in diverse parti del cervello. Quando un'area del cervello è più attiva, il flusso sanguigno verso quell'area aumenta per fornire più ossigeno e nutrienti. La fMRI è in grado di rilevare questo contrasto BOLD, rivelando quali aree del cervello sono attive durante i diversi compiti e processi mentali. La fMRI è spesso utilizzata nella ricerca per studiare come le diverse parti del cervello cooperano e comunicano tra loro, ad esempio mappando le reti di connessioni neurali.
L'elettroencefalografia (EEG) è un metodo che misura l'attività elettrica del cervello. Questo metodo di esame registra i segnali elettrici del cervello utilizzando piccoli elettrodi posizionati sul cuoio capelluto.
L'elettroencefalografia (EEG) è un metodo che misura l'attività elettrica del cervello. Questo metodo di esame registra i segnali elettrici del cervello utilizzando piccoli elettrodi posizionati sul cuoio capelluto.
Gli elettrodi misurano le fluttuazioni dell'attività elettrica che si verificano quando i neuroni (cellule cerebrali) comunicano tra loro e visualizzano le funzioni e i processi cerebrali. Comprendono le aree coinvolte nella funzione motoria, nell'attenzione, nella percezione e nella memoria.
Gli elettrodi misurano le fluttuazioni dell'attività elettrica che si verificano quando i neuroni (cellule cerebrali) comunicano tra loro e visualizzano le funzioni e i processi cerebrali. Comprendono le aree coinvolte nella funzione motoria, nell'attenzione, nella percezione e nella memoria.

La risonanza magnetica funzionale (fMRI) mostra cambiamenti nelle aree esterne (corticali) e interne (sottocorticali) del cervello nella sindrome da commozione cerebrale cronica, la sindrome post-concussione (PCS). Tra cui una riduzione dello stato di riposo o dell'attività a riposo del cervello e cambiamenti nei modelli di attivazione cerebrale. Uno studio del 2020 ha dimostrato una riduzione significativa delle connessioni funzionali tra diverse aree esterne e interne. Tra cui le aree denominate corteccia prefrontale, corteccia parietale superiore e corteccia temporale. Queste aree sono importanti, tra l'altro, per la coordinazione e l'elaborazione di diverse impressioni sensoriali, e la coordinazione tra di esse è importante per una buona funzione cognitiva e una buona capacità di orientarsi e muoversi. Un altro studio del 2019 ha utilizzato la risonanza magnetica strutturale (risonanza magnetica convenzionale) per rilevare i cambiamenti nello spessore delle parti esterne del cervello in queste aree nelle persone con sindrome post-commotiva.

Anche le ricerche condotte con l'elettroencefalogramma (EEG) hanno evidenziato cambiamenti funzionali nella sindrome post-commotiva. Nel 2019 sono stati rilevati cambiamenti sia nelle aree corticali che in quelle sottocorticali, con aumenti e diminuzioni dell'attività in diverse aree del cervello. Questi cambiamenti sembrano essere associati a una funzione cognitiva compromessa nelle persone con sindrome post-commotiva. Inoltre, uno studio precedente del 2018 ha dimostrato che le persone con sindrome post-commotiva presentano disturbi nella dinamica delle reti corticali, con una diminuzione delle reti cerebrali small world e un aumento dell'organizzazione modulare.

I cambiamenti positivi nella rete cerebrale del piccolo mondo del cervello comportano aggiustamenti nell'organizzazione dei neuroni e delle loro connessioni, in modo che le informazioni possano essere trasferite in modo efficiente e senza sforzo. Questi cambiamenti possono portare a un aumento del flusso di informazioni e a un miglioramento delle funzioni cognitive e possono essere il risultato dell'apprendimento, dell'esperienza o dei processi di guarigione dopo una lesione. Una buona regolazione di questa rete contribuisce alla neuroplasticità e alla capacità del cervello di adattarsi a situazioni e richieste diverse. I cambiamenti dirompenti dovuti a una lesione, a una malattia o a un disturbo dello sviluppo riducono la capacità di neuroplasticità del cervello, rendendo più impegnativo e dispendioso in termini di energia l'adattamento a nuove situazioni.    

L'organizzazione modulare del cervello si riferisce al modo in cui i neuroni e le loro connessioni sono raggruppati in gruppi separati ma funzionalmente correlati, chiamati moduli. Questi moduli sono specializzati per elaborare diversi tipi di informazioni o svolgere compiti specifici. L'organizzazione modulare contribuisce a un'elaborazione efficiente delle informazioni, in quanto i moduli possono lavorare in modo indipendente e interagire con altri moduli quando necessario. Questa rete di moduli consente un adattamento rapido e flessibile a nuove situazioni ed esperienze di apprendimento, contribuendo alla neuroplasticità e alla capacità del cervello di adattarsi ed evolversi. Nelle persone affette da sindrome post-commotiva, l'organizzazione modulare è aumentata, probabilmente come risultato di una serie di meccanismi compensativi nel tentativo di compensare le menomazioni funzionali primarie e secondarie.   

Funzione e disfunzione delle parti esterne e interne del cervello.  

Per comprendere meglio cosa accade nel cervello durante una commozione cerebrale e cosa causa l'ampia gamma di sintomi associati a una commozione cerebrale, è necessario rivedere le funzioni di alcune aree del cervello e cosa accade loro durante un trauma cranico. Lo faremo nella seconda parte di questo articolo, che sarà pubblicata tra qualche settimana.   

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Kim Tore Johansen
6 luglio 2023

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