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L'eco del cervello che legge la coscienza

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Se ancora non è possibile interpretarla in dettaglio, la coscienza e i fattori che ne determinano l'attivazione può ora essere monitorata, soprattutto in pazienti affetti da patologie gravi, come le lesioni cerebrali. Questo grazie a uno studio di un gruppo di ricercatori dell'Università di Milano appena pubblicato su Science Translational Medicine, che descrive una tecnica finora inedita, in grado di superare  i test utilizzati classicamente in medicina clinica per stimare il livello di coscienza ("stringi il pugno", "apri gli occhi").
Molti pazienti, tuttavia, sono incapaci di rispondere anche a questi comandi elementari. Non è detto, però, che non siano in grado di conservare un livello, seppur minimo, di coscienza.

Il team coordinato da Marcello Massimini è andato allora più a fondo:

"Siamo partiti da un'ipotesi, che fa riferimento a indicazioni teoriche mai però dimostrate (la teoria dell'informazione integrata di Giulio Tononi), secondo cui il livello di coscienza dipende dalla complessità d’informazioni immagazzinate. Ci possono essere singole informazioni o aggregazioni. Il loro bilancio è quello che abbiamo voluto misurare ".

La tecnica utilizzata dai ricercatori è originale e inedita, dal momento che sfrutta un metodo già consolidato, la stimolazione cerebrale transcranica, per poi misurare il tipo di aggregazione immagazzinando i dati ottenuti come dei bit, con gli algoritmi usati in informatica.
 "Quello che si fa è stimolare il cervello in una zona specifica per qualche frazione di secondo con un forte impulso magnetico per osservare la sua reazione. I brevi impulsi elettrici producono una sorta di eco, tracciabile con l'elettroencefalografia, che può essere più o meno complessa a seconda della loro aggregazione".

Per capire di cosa si tratta, si potrebbe pensare, per esempio, a un diapason che vibra quando è sottoposto a una stimolazione meccanica: "La perturbazione di tipo fisico è una metafora efficace - il primo autore dello studio, del resto, è un fisico quantistico. Nel caso del cervello incosciente, questo può risuonare o come un diapason, o come un enorme tamburo; un cervello cosciente, viceversa, risuona come un'orchestra, formata da strumenti diversissimi tra loro. Lo spartito di quest'orchestra è complicato da comprimere, mentre noi abbiamo tradotto gli stimoli elettrici in codice binario, per poi impacchettarli come uno zip, simile a quelli con cui si inviano immagini digitali via mail."
Risultato? I ricercatori hanno definito una scala di misura testata e affidabile che definisce lo spettro di tutte le fasi, dall'incoscienza alla coscienza. Questa fornisce un riferimento analogo ad altri organi (la frazione di eiezione per il cuore, o la capacità di filtraggio per i reni, ad esempio), che fa ben sperare di poter vedere la coscienza in pazienti incapaci di comunicare. I test sono stati eseguiti, infatti, su condizioni molto diverse tra loro: sonno, veglia, presenza di anestetici e vari livelli di lesione cerebrale (dal coma, allo stato semi-vegetativo).

"Per i pazienti che non comunicano è difficile valutare la bontà di una terapia. Trovare un bilancio, anche se in misura per il momento grossolana, tra singolarità e complessità, sarà di grande aiuto teorico a esplorare il cervello, speciale proprio per questo motivo, con un approccio più sperimentale, come quelli attesi dai grandi progetti europeo e americano appena lanciati". 


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