Ricercatori a Pisa hanno sviluppato un metodo innovativo per misurare l'energia consumata dal cervello umano durante attività cognitive. Questo studio apre nuove frontiere per la ricerca neuroscientifica e le applicazioni cliniche.
Nuovo metodo per misurare il consumo energetico cerebrale
Un'equipe di ricercatori dell'Azienda Ospedaliero Universitaria di Pisa e dell'Università di Pisa ha raggiunto un importante traguardo scientifico. Hanno messo a punto una tecnica per quantificare l'energia impiegata dal cervello umano. Questo avviene mentre la persona è impegnata in attività di pensiero o lavoro.
La ricerca è stata condotta all'interno della camera metabolica dell'ospedale di Cisanello. Per la prima volta, è stato possibile registrare il dispendio energetico cerebrale in condizioni che simulano quelle del mondo reale. Questo superando i limiti di studi precedenti.
Superati i limiti delle tecniche tradizionali
Il successo dello studio è attribuito alla sinergia tra competenze ingegneristiche e mediche. L'ingegneria ha permesso di modellare i segnali cerebrali. L'area medica ha fornito la caratterizzazione fisiopatologica e clinica necessaria.
Questo approccio ha consentito di evitare l'uso di maschere facciali. Ha anche eliminato la necessità di ambienti claustrofobici. Tali vincoli potevano alterare la naturalezza dei processi cognitivi analizzati.
La metodologia garantisce quindi una maggiore accuratezza nell'analisi. Permette di studiare le funzioni cerebrali in modo più fedele alla realtà.
Studio su 18 volontari sani
Nello specifico, lo studio ha coinvolto 18 adulti sani. I partecipanti sono stati sottoposti a sessioni sperimentali mirate. Sono state valutate la pianificazione di lavoro a difficoltà crescente e la velocità di elaborazione cerebrale.
Queste attività simulano la memoria di lavoro e l'attenzione selettiva. La camera metabolica ha permesso di misurare con precisione le variazioni del metabolismo cerebrale. Sono stati monitorati il consumo di ossigeno e la produzione di anidride carbonica.
La condizione sperimentale è stata definita «ecologica». Ciò significa che è vicina alle reali condizioni di svolgimento di tali compiti cognitivi.
Prospettive per ricerca e clinica
Questa metodologia innovativa apre scenari molto promettenti. Offre nuove prospettive sia per la ricerca di base nel campo delle neuroscienze cognitive. Sia per le applicazioni cliniche.
Sarà possibile, ad esempio, valutare meglio le alterazioni energetico-metaboliche. Queste sono spesso associate a patologie neurologiche e neurodegenerative.
Lo studio è stato finanziato nell'ambito di bandi per la ricerca finalizzata alla salute. Il risultato è il frutto di una stretta collaborazione multidisciplinare. Hanno collaborato il dipartimento di Patologia chirurgica, medica, molecolare e dell'area critica. Hanno partecipato anche il dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Università di Pisa. Coinvolta anche l'Unità operativa di Endocrinologia 1 dell'Aou Pisa.