Stimolare il cervello con gli ultrasuoni può influenzare le decisioni
Un metodo ecografico non invasivo a bassa intensità che prende di mira le cellule nervose, o neuroni, può alterare la funzione cerebrale per influenzare il processo decisionale.
Gli scienziati hanno dimostrato la tecnica in un recente studio, in cui hanno interrotto il "pensiero controfattuale" nei primati.
Il pensiero controfattuale, o ragionamento controfattuale, è un tipo di processo decisionale che implica la considerazione di opzioni che non sono disponibili ora ma potrebbero esserlo in futuro.
Ad esempio, una persona che lavora in casa in una giornata di sole che dice a se stessa: "Potrei essere fuori a godermi il sole", si sta impegnando in un pensiero controfattuale.
Il recente studio è il primo a dimostrare che una regione del cervello frontale nota come corteccia cingolata anteriore può regolare il pensiero controfattuale.
In un articolo in Nature Neuroscience, gli autori descrivono come hanno alterato il pensiero controfattuale nelle scimmie macaco prendendo di mira i neuroni nella loro corteccia cingolata anteriore con ultrasuoni non invasivi a bassa intensità.
"Rappresentazioni interne delle scelte"
La ricerca sul processo decisionale tende a concentrarsi sui circuiti cerebrali che controllano le risposte agli stimoli attuali. Tuttavia, gli autori fanno notare che "gli animali spesso perseguono comportamenti per i quali attualmente non ci sono prove sensoriali".
Sostengono che, per essere in grado di farlo, gli animali devono mantenere "rappresentazioni interne" delle scelte, "anche quando queste scelte non sono disponibili".
In altre parole, gli animali devono avere una certa capacità di pensiero controfattuale o di pensare a scelte non correlate all'esperienza attuale.
"Questo è uno studio davvero entusiasmante per due ragioni principali", afferma Elsa Fouragnan, Ph.D., autrice principale e corrispondente dello studio, che lavora presso la University of Plymouth School of Psychology, nel Regno Unito.
Il primo motivo per essere entusiasti dello studio, spiega, è perché i risultati rivelano che "la corteccia cingolata è fondamentale per aiutare a passare a alternative migliori".
E la seconda ragione, aggiunge, è perché i risultati mostrano che "gli ultrasuoni a bassa intensità possono essere utilizzati per modificare in modo reversibile l'attività cerebrale in [una] parte molto precisa del cervello".
Stimolazione cerebrale non chirurgica
Vi è una crescente necessità di strumenti di stimolazione cerebrale non chirurgici. Esiste il potenziale per tali metodi per migliorare i risultati del trattamento in modo sicuro e con effetti collaterali minimi.
Gli ultrasuoni focalizzati a bassa intensità stanno "guadagnando trazione" in quanto tale approccio. Studi precedenti hanno dimostrato che può alterare l'attività nel cervello dei mammiferi in modo non invasivo, sia stimolando che bloccando i segnali.
Alcuni studi hanno anche dimostrato che gli ultrasuoni possono influenzare l'attività negli strati esterni e anche in profondità nel cervello umano.
Il recente studio fa luce su come l'attività nella corteccia cingolata anteriore influenzi il processo decisionale.
Suggerisce che, se questa parte del cervello non funziona correttamente, potrebbe impedire a un individuo di passare a un'opzione migliore, anche quando diventa disponibile.
Gli esperti ritengono che questo tipo di disfunzione cerebrale potrebbe essere la ragione per cui le persone con determinate malattie psichiatriche rimangono intrappolate in abitudini inutili.
Lo studio rivela il ruolo causale della regione del cervello
Fouragnan e colleghi hanno studiato ulteriormente queste possibilità studiando i macachi mentre cercavano e selezionavano un trattamento da una gamma di opzioni.
Le scimmie imparavano rapidamente quale delle opzioni preferivano, ma quando si trattava di esercitare la scelta, non era sempre disponibile. Tuttavia, l'hanno "tenuto a mente" per la prossima volta che sarebbe stato disponibile.
I ricercatori hanno poi studiato come le scimmie "mantenessero rappresentazioni del valore delle scelte controfattuali - scelte che non potevano essere prese al momento ma che potrebbero essere prese in futuro".
Utilizzando le scansioni MRI del cervello delle scimmie, hanno osservato che l'attività nella corteccia cingolata "rifletteva se le rappresentazioni dei valori interni sarebbero state tradotte in effettivi cambiamenti comportamentali".
Hanno dimostrato che, stimolando la regione del cervello con ultrasuoni non invasivi, focalizzati e di bassa intensità, la corteccia cingolata anteriore era di "importanza causale" per questo processo. Stimolare il cervello in questo modo ha interrotto il pensiero controfattuale delle scimmie.
Fouragnan conclude che la stimolazione cerebrale mediante ultrasuoni non invasivi, focalizzati e a bassa intensità "ha il potenziale per migliorare la vita di milioni di pazienti con condizioni di salute mentale stimolando i tessuti cerebrali con precisione millimetrica".
Alcune tecniche di stimolazione cerebrale stanno già aiutando le persone con malattia di Parkinson e depressione, ma poiché non sono chirurgiche, i metodi non hanno il livello di accuratezza raggiunto in questo studio, aggiunge.
"Siamo ancora alle prime fasi e la fase successiva è per ulteriori prove da condurre sugli esseri umani, ma il potenziale è molto eccitante".
Elsa Fouragnan, Ph.D.
