Neuromodulazione
La neuromodulazione è un processo elettrofisiologico o chimico che interagisce con la normale attività di neurotrasmissione sensoriale del sistema nervoso centrale di un soggetto[1].
Ad esempio l'applicazione di un campo elettrico a radio frequenza pulsata nel canale epidurale costituisce una neuromodulazione delle radici spinali. L'interazione di tale segnale con i segnali neurofisiologici del paziente, produce un effetto che viene interpretato come "shock" o "stupore" cellulare delle cellule nervose, con alterazioni ultrastrutturali visualizzabili al microscopio elettronico[2]. Queste sopravvivono al trattamento perché l'applicazione del campo avviene a temperature non superiori a 42 °C.
Grande capitolo della neuromodulazione è la modifica delle funzioni nervose grazie all'applicazione su strutture nervose di campi elettrici tramite generatori, solitamente impiantabili. Tra i campi principali di azione sono il trattamento del dolore, dei sintomi del Morbo di Parkinson e di altre malattie che coinvolgono il sistema nervoso[3].
Teoria
modificaSecondo il professore lettone Igor Val Danilov, l’effetto di un campo elettromagnetico pulsato sulla stimolazione cerebrale nella rTMS è associato al meccanismo innato naturale che consente il corretto sviluppo del sistema nervoso embrionale grazie all’intenzionalità condivisa. L'approccio dell'Intenzionalità condivisa spiega il meccanismo neurofisiologico dello sviluppo del sistema nervoso a diversi livelli di complessità del biosistema, dalle dinamiche interpersonali alle interazioni neuronali nonlocali (sintonia nueronale).[4][5][6] Il problema centrale dell'approccio è l'accoppiamento neuronale non locale dovuto a un campo elettromagnetico a bassa frequenza che fornisce l'attività neuronale coordinata del sistema nervoso di due (o più) organismi (nel modello neurocognitivo della madre e feto).[6] I battiti cardiaci della madre – il più potente oscillatore a bassa frequenza del suo corpo, a pochi centimetri dal cervello del bambino – sincronizzano l'attività neuronale in entrambi gli organismi.[6][7] Questo meccanismo naturale e innato coordina le azioni cellulari durante la formazione dell'embrione e contribuisce allo sviluppo preciso al sistema nervosa e allo sviluppo cognitivo dell'organismo immaturo, a partire dalla comprensione della percezione degli oggetti.[6] Questo, facilita l'apprendimento ambientale del bambino in risposta agli stimoli ambientali condivisi (con la madre).
Gli studi di ricerca sull'iperscanning (intercerebrale) supportano questa ipotesi; hanno osservato un'attività coordinata intercerebrale in condizioni senza comunicazione in coppia mentre i soggetti risolvevano un compito cognitivo condiviso, che differiva dal risultato nella condizione in cui i soggetti risolvono un compito simile da soli.[8][9][10][11][12][13] Da questo punto di vista, l’effetto della stimolazione cerebrale rTMS appartiene al meccanismo neurofisiologico innato che fornisce un’attività neuronale coordinata in diversi organismi per lo sviluppo del sistema nervoso. Nel progettare i trattamenti rTMS, l’effetto terapeutico aumenterebbe se le caratteristiche della stimolazione magnetica transcranica – frequenza, durata e intensità (ampiezza) – si adattassero al senso di questo meccanismo innato e allo scopo della terapia.
Elettroneuromodulazione
modificaProcedure invasive
modifica- Stimolazione cerebrale profonda, DBS (Deep brain stimulation)
Procedure non invasive (NiBS)
modifica- Stimolazione magnetica transcranica, TMS (Transcranial magnetic stimulation)
- Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva, rTMS
- Stimolazione magnetica transcranica elettrica a correnti dirette, tDCS (Transcranial direct current stimulation)
- Stimolazione magnetica transcranica elettrica a corrente alternata, tACS (Transcranial alternating current stimulation)
- Stimolazione magnetica transcranica a rumore casuale, tRNS (Transcranial random noise)
Note
modifica- ^ https://www.treccani.it/enciclopedia/neuromodulazione_%28Dizionario-di-Medicina%29
- ^ Erdine et al., Pain Practice, Volume 9, Issue 6, 2009 407–417
- ^ https://www.neuromodulation.com
- ^ (EN) Igor Val Danilov e Sandra Mihailova, A New Perspective on Assessing Cognition in Children through Estimating Shared Intentionality, in Journal of Intelligence, vol. 10, n. 2, 2022, pp. 21, DOI:10.3390/jintelligence10020021, ISSN 2079-3200, PMC 9036231, PMID 35466234.
- ^ Val Danilov, I. (2023). "Theoretical Grounds of Shared Intentionality for Neuroscience in Developing Bioengineering Systems." OBM Neurobiology 2023; 7(1): 156; doi:10.21926/obm.neurobiol.2301156
- ^ a b c d Val Danilov, Igor (2023) Low-Frequency Oscillations for Nonlocal Neuronal Coupling in Shared Intentionality Before and After Birth: Toward the Origin of Perception. https://www.lidsen.com/journals/neurobiology/neurobiology-07-04-192 OBM Neurobiology 7(4):1–17. doi=10.21926/obm.neurobiol.2304192
- ^ Val Danilov, Igor (2023) Shared Intentionality Modulation at the Cell Level: Low-Frequency Oscillations for Temporal Coordination in Bioengineering Systems. https://www.lidsen.com/journals/neurobiology/neurobiology-07-04-185 OBM Neurobiology 7(4):1–17 doi=10.21926/obm.neurobiol.2304185
- ^ Liu, J., Zhang, R., Xie, E. et al. (2023). "Shared intentionality modulates interpersonal neural synchronization at the establishment of communication system." Commun Biol 6, 832 (2023). https://doi.org/10.1038/s42003-023-05197-z
- ^ Painter, D.R., Kim, J.J., Renton, A.I., Mattingley, J.B. (2021). "Joint control of visually guided actions involves concordant increases in behavioural and neural coupling." Commun Biol. 2021; 4: 816.
- ^ Hu, Y., Pan, Y., Shi, X., Cai, Q., Li, X., Cheng, X. (2018). "Inter-brain synchrony and cooperation context in interactive decision making." Biol Psychol. 2018; 133: 54-62.
- ^ Fishburn, F.A., Murty, V.P., Hlutkowsky, C.O., MacGillivray, C.E., Bemis, L.M., Murphy, M.E., et al. (2018). "Putting our heads together: Interpersonal neural synchronization as a biological mechanism for shared intentionality." Soc Cogn Affect Neurosci. 2018; 13: 841-849.
- ^ Szymanski, C., Pesquita, A., Brennan, A.A., Perdikis, D., Enns, J.T., Brick, T.R., et al. (2017). "Teams on the same wavelength perform better: Inter-brain phase synchronization constitutes a neural substrate for social facilitation." Neuroimage. 2017; 152: 425-436.
- ^ Astolfi, L., Toppi, J., De Vico Fallani, F., Vecchiato, G., Salinari, S., Mattia, D., et al. (2010). "Neuroelectrical hyperscanning measures simultaneous brain activity in humans." Brain Topogr. 2010; 23: 243-256.
