La ricerca sul cervello : le risposte alle vostre domande

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1 La ricerca sul cervello : le risposte alle vostre domande D&R I progressi della ricerca ci permettono di capire meglio il funzionamento normale del cervello e i meccanismi delle malattie che possono colpirlo. Quest opuscolo risponde ad alcune delle domande frequentemente poste su questo tema.

2 Chairman William Safire Vice Chairmen Colin Blakemore, PhD, ScD, FRS Pierre J. Magistretti, MD, PhD President Edward F. Rover Executive Committee Carlos Belmonte, MD, PhD Anders Björklund, MD, PhD Joël Bockaert, PhD Albert Gjedde, Dr Med, MD, FRSC Sten Grillner, MD, PhD Malgorzata Kossut, MSc, PhD Richard Morris, DPhil, FRSE, FRS Dominique Poulain, MD, DSc Wolf Singer, MD, PhD Piergiorgio Strata, MD, PhD Eva Syková, MD, PhD, DSc Executive Director Barbara E. Gill A Dana Alliance for the Brain Inc Publication prepared by EDAB, the European subsidiary of DABI

3 La European Dana Alliance for the Brain (EDAB) Riunisce più di cento venti specialisti delle neuroscienze, tra i quali cinque premi Nobel, che condividono la medesima sfida: comprendere il funzionamento del cervello e combattere le malattie che lo colpiscono. Negli ultimi anni, grazie ai progressi senza precedenti realizzati dalle neuroscienze, questa visione ottimistica comincia a concretizzarsi. La prossima grande conquista delle neuroscienze sarà trasformare le immense conoscenze che già oggi sono a disposizione sul cervello, in un potenziale terapeutico. Con quest opuscolo, condivideremo con voi parte di queste conoscenze, rispondendo alle domande più ricorrenti che sono poste sul cervello. Esplorerete con gli scienziati della EDAB gli spettacolari progressi delle neuroscienze, immaginando le opportunità che potranno emergere dalla conoscenza sempre più approfondita dei meccanismi cerebrali. La Dana Alliance è un organizzazione senza scopo di lucro il cui obiettivo è quello di attirare l attenzione delle singole persone e del potere pubblico sui progressi e i benefici della ricerca sul cervello e di divulgare a questo proposito un informazione accessibile a tutti. Interamente supportata dalla Dana Foundation, la Dana Alliance non finanzia la ricerca e non attribuisce delle borse. 1

4 DA SEMPRE, il cervello umano affascina l uomo. Pesa circa 1500 grammi ed è appena più grande di un pugno, ma è l organo più importante del nostro corpo. È costituito da un intricata rete composta di cento miliardi di cellule nervose che orchestra ogni più piccolo aspetto del nostro pensiero, delle nostre percezioni, del nostro comportamento. È il cervello che definisce quello che siamo. Le malattie neurologiche e psichiatriche sono le più invalidanti tra le affezioni che colpiscono l uomo, oltre ad essere all origine di sofferenze terribili per gli individui che ne sono colpiti, hanno una grave ricaduta sulla collettività.* Trovare il modo per prevenire o curare le malattie che ledono il cervello è un obiettivo primario delle neuroscienze. Per raggiungerlo occorre migliorare le nostre conoscenze sul funzionamento normale e sui meccanismi delle malattie che lo colpiscono. D. Il vissuto può cambiare il nostro cervello? R. Gli scienziati sanno che il cervello è dotato di una grande «plasticità», la sua struttura cambia in continuazione nel corso della vita in funzione delle esperienze vissute. L ambiente con il quale interagiamo quotidianamente modifica il nostro comportamento e i pensieri, determinando in questo modo le nostre strategie d adattamento. Il cervello riflette a sua volta il comportamento, dato che quest ultimo corrisponde alla somma totale di tutti gli schemi dell attivazione dei neuroni. In sintesi, quindi, cervello, comportamento e ambiente sono intricatamente *Fonte: Organizzazione mondiale della sanità 2

5 collegati in un ciclo interattivo: i cambiamenti nell ambiente modificano il comportamento, che porta a dei mutamenti nel cervello. Il «cablaggio» del nostro cervello incomincia fin dai primi stadi dello sviluppo. Nel corso della vita intrauterina è determinato soprattutto dal patrimonio genetico dell individuo. Dopo la nascita, il cervello del bambino assorbe come una spugna una quantità infinita d informazioni provenienti dall ambiente, rapidamente si formano miliardi di connessioni neuronali (denominate «sinapsi»). Dopo una prima fase di sviluppo, una parte di queste sinapsi sparisce. Recentemente è stato dimostrato che durante l adolescenza esiste una seconda e forte ondata di produzioni di sinapsi, anche questa seguita da un processo di sfoltimento. Le fasi di eliminazione permettono di mantenere le sinapsi regolarmente utilizzate e di eliminare quelle poco attive. Il cervello continua fino all età avanzata a regolare con cura le sue sinapsi in risposta agli stimoli provenienti dalle nuove esperienze e dall apprendimento. I cambiamenti delle strutture cerebrali seguono modalità differenti. Le sinapsi diventano più forti e più dense. I piccoli vasi sanguigni aumentano in volume e numero così da incrementare la vascolarizzazione cerebrale. La guaina di mielina che avvolge le connessioni nervose s ispessisce, accrescendo il flusso di segnali nervosi. In determinati parti del cervello nascono nuovi neuroni che migrano in funzione del messaggio recepito dall ambiente, si differenziano in cellule specifiche e formano delle sinapsi con le altre cellule cerebrali, questo fenomeno è denominato «neurogenesi». Gli scienziati hanno associato la neurogenesi all apprendimento, dimostrando che essa è potenziata da 3

6 un ambiente stimolante. Complessivamente questi risultati tratteggiano un immagine dinamica del cervello, adattabile, in continuo mutamento in funzione del vissuto e dell ambiente circostante. D. In quale modo la ricerca fondamentale sul cervello contribuisce alla scoperta di nuovi trattamenti per le malattie neurologiche? R. Una migliore comprensione del cervello a tutti i livelli molecolare, cellulare e del sistema neuronale è fondamentale per scoprire nuove terapie e per prevenire le malattie che colpiscono il cervello. Comprendendone il funzionamento normale, saremo in grado di scoprire i meccanismi che generano le patologie. La ricerca di base esplora i meccanismi fondamentali delle funzioni normali e patologiche del cervello, essa costituisce il motore della ricerca clinica che a sua volta studia nuovi farmaci e nuove strategie terapeutiche. Per esempio, gli studi fondamentali sulla comunicazione intercellulare e sulla codifica dei ricordi hanno contribuito in modo determinante alla messa a punto dei farmaci utilizzati nelle terapie per le malattie che implicano dei disturbi della memoria. Questo approccio ha già portato allo sviluppo di trattamenti attualmente in fase di studio per la malattia di Parkinson o quella di Alzheimer. Per le patologie psichiatriche, lo studio delle strutture cerebrali implicate nella depressione e nei disturbi ossessivi-compulsivi forniscono indicazioni che permettono di selezionare dei farmaci appropriati. 4

7 D. In che modo il cervello può riparare se stesso quando è affetto da malattia o ha subito un trauma? R. Per decenni si è ritenuto che il sistema nervoso centrale non fosse in grado di rigenerare in seguito ad una lesione traumatica o un estesa morte cellulare. Quest idea, considerata come un dogma delle neuroscienze, scaturiva dall osservazione che le persone affette da una malattia o da una lesione del sistema nervoso centrale non recuperavano le capacità presenti in precedenza. Recenti scoperte hanno obbligato a riconsiderare quella che un tempo era ritenuta una certezza. I ricercatori, inducendo delle lesioni sperimentali su animali da laboratorio, hanno osservato che il cervello adulto è in grado di formare nuove cellule neuronali che migrano spontaneamente nelle parti lese. La migliore comprensione dei meccanismi di formazione delle connessioni nervose ai primi stadi dello sviluppo cerebrale, in futuro permetterà di usare questi meccanismi per riparare le lesioni del sistema nervoso. Gli scienziati cominciano a comprendere come disporre dei meccanismi innati di autoriparazione per curare le malattie. Quando un incidente cerebrovascolare provoca una paralisi completa o incompleta di una metà del corpo, una delle strategie alle quali si ricorre consiste nell immobilizzare attraverso un contenimento il braccio o la gamba sana per costringere il soggetto ad utilizzare la parte lesa. Dei dispositivi per ricreare il meccanismo della marcia sono utilizzati per promuovere il recupero in seguito a traumi del midollo spinale. Entrambi 5

8 gli approcci citati cercano di indurre la riorganizzazione del sistema nervoso per compensare le lesioni delle connessioni nervose. D. I disturbi della memoria sono una manifestazione precoce della malattia di Alzheimer? R. I disturbi della memoria sono tra i sintomi precoci della malattia di Alzheimer e di altri tipi di demenza, ma le amnesie occasionali fanno parte della vita normale. Anche alle persone giovani accade di dimenticare un nome o non ricordare dove hanno posteggiato la loro auto. A tutte le età, lo stress, l insonnia, la depressione e certi farmaci sono associati a difficoltà mnemoniche, tuttavia se i disturbi interferiscono in modo significativo con le attività quotidiane, occorre allarmarsi e richiedere una consultazione medica. Utilizzando i migliori strumenti e i test psicologici, i medici specializzati possono diagnosticare la malattia di Alzheimer con una sicurezza del 90%. I ricercatori cercano nuovi strumenti per diagnosticare la malattia d Alzheimer prima dell apparizione dei sintomi. Dei risultati interessanti sono stati ottenuti con un sistema di visualizzazione denominato tomografia ad emissione di positroni (PET), che permette di evidenziare nel cervello le caratteristiche placche di sostanza amiloide della malattia. Sono allo studio anche dei test biologici alla ricerca di «marker» nel sangue. La precocità della diagnosi diverrà più importante quando disporremo di nuovi trattamenti che, come quelli già a disposizione sul mercato, saranno più efficaci se somministrati all esordio della malattia. 6

9 Quanto alle piccole dimenticanze, che talvolta aumentano di frequenza con l età, gli scienziati consigliano di adottare un modo di vita tale da conservare la salute cerebrale (vedi a pagina 14). Nei libri scritti da neuroscienziati si trovano dei consigli utili su come allenare la memoria e compensare in modo generale ai cambiamenti delle funzioni cognitive connesse all età. DA FARE : Con gli anni occorre più tempo per imparare o per assimilare nuove informazioni. La concentrazione diviene fondamentale, è quindi opportuno ridurre le distrazioni e minimizzare le interferenze. Può essere importante anche annotare e ripetere a voce i dati importanti da ricordare e sistemare sempre allo stesso posto gli oggetti che utilizziamo spesso (ad esempio le chiavi) per essere sicuri di ritrovarli. 7

10 D. Quale impatto hanno sulla ricerca e la clinica i metodi di visualizzazione innovativi come la PET o la MRI? R. Le tecniche che permettono di ottenere delle immagini del cervello in vivo svolgono un ruolo fondamentale nella ricerca e acquistano sempre più importanza nella diagnosi e nell orientamento terapeutico. La visualizzazione funzionale, che esplora sia le strutture sia l attività del cervello, ha galvanizzato la giovane disciplina delle neuroscienze cognitive che studia le interazioni tra il cervello, l apprendimento e il comportamento. La ricerca clinica comincia ad utilizzare queste tecniche anche per studiare i cambiamenti provocati dalle malattie neurologiche e per monitorare gli effetti del trattamento. Nella gestione delle patologie aumenta l uso clinico della visualizzazione cerebrale, indotto in parte dalla sempre maggiore disponibilità di scanner ma anche dalle nuove applicazioni offerte dalle tecniche innovative. I neurologi ad esempio, utilizzano sempre più spesso la tomografia cerebrale per differenziare la malattia di Alzheimer dalle altre forme di demenza. La tomografia è anche impiegata per determinare l impatto dei danni provocati dagli infarti cerebrovascolari, dai traumi cranici o dalla sclerosi multipla. Si usa la visualizzazione per caratterizzare i tumori del cervello e permettere ai neurochirurghi di localizzare con precisione le strutture cerebrali sulle quali intervenire. Emerge l uso clinico della visualizzazione per identificare le regioni del cervello da cui prendono origine le crisi 8

11 epilettiche e per confermare la diagnosi di patologie neurodegenerative come la malattia di Parkinson o la corea di Huntington. I ricercatori che studiano i disturbi psichiatrici utilizzano la neurovisualizzazione funzionale per studiare le vie del cervello lese nelle persone che soffrono di depressione, di disturbi bipolari, di schizofrenia e di disturbi ossessivi-compulsivi. Anche se ancora allo studio, questi lavori potranno rivelare delle correlazioni tra i cambiamenti cerebrali e i sintomi oppure le risposte ai farmaci e in futuro i dati ottenuti permetteranno ai medici di personalizzate il trattamento. D. Sono prevenibili gli infarti cerebrovascolari (ICV)? R. Gli specialisti ritengono che molti ICV potrebbero essere evitati riducendo i fattori di rischio come il fumo, l obesità, l alcol, il diabete, l ipertensione arteriosa o l inattività fisica. Se in questo ambito incide l ereditarietà (il rischio è aumentato se nella famiglia ci sono persone che hanno subito un ICV), nelle persone predisposte ci sono dei fattori ambientali che possono svolgere un ruolo importante. Una prevenzione più consapevole potrebbe avere un grande impatto in termini di salute pubblica dato che gli IVC costituiscono la seconda causa di mortalità e d invalidità al mondo.* Quando si verifica un ICV, la presa a carico medica deve essere immediata. Tempo perso equivale a cervello perso, affermano gli specialisti. Il solo farmaco a disposizione *Fonte: Organizzazione mondiale della sanità 9

12 attualmente deve essere somministrato nelle ore che seguono l episodio acuto. Quando non sono letali, gli ICV provocano sequele invalidanti, paralisi, spasticità muscolare, disturbi cognitivi. Le nuove tecniche di riabilitazione utilizzano le crescenti conoscenze sull innata capacità del cervello di riorganizzarsi se sollecitato da esercizi regolari. DA FARE : Un ICV, denominato anche ictus, è un urgenza medica e deve essere curato con la stessa rapidità con cui si cura un infarto del miocardio. Se voi o un vostro conoscente, accusate alcuni dei sintomi seguenti cercate immediatamente aiuto: intorpidimento improvviso, paralisi o debolezza a livello del viso, delle braccia o delle gambe; difficoltà dell eloquio o della comprensione; confusione; disturbi della vista; vertigini; mal di testa forte senza causa apparente. D. Qual è l impatto delle cellule staminali e della medicina rigenerativa in generale per il trattamento delle patologie cerebrali? R. La medicina rigenerativa è una delle discipline più promettenti della ricerca biomedica. Nuove prospettive terapeutiche sono nate dalle cellule staminali che potrebbero essere utilizzate per ricostruire i tessuti lesi da un trauma o da una malattia. Molte questioni fondamentali sulla biologia delle cellule staminali devono però essere risolte prima di passare alle applicazioni cliniche. Per esempio, non sappiamo ancora interpretare esattamente i segnali e i fattori biochimici che dirigono 10

13 la produzione delle cellule staminali e che determinano il tipo di cellule che risulterà dalla loro differenziazione. Le cellule staminali embrionali prendono origine dalla blastocisti, un piccolo ammasso di cellule che si forma qualche giorno dopo la fecondazione dell ovulo. Queste cellule sono estremamente versatili, nel corso dello sviluppo possono acquisire tutte le proprietà funzionali delle cellule presenti nell organismo adulto. Esistono anche delle cellule staminali «adulte», presenti in tutti i tessuti dell organismo adulto, cervello compreso, esse sembrano essere meno versatili e capaci di differenziarsi solo nei tipi cellulari del tessuto in cui risiedono. Con gli stimoli appropriati non del tutto noti, i ricercatori potrebbero fare differenziare delle cellule staminali in un determinato sottotipo cellulare, per esempio in neuroni dopaminergici e utilizzarle come trattamento per la malattia di Parkinson. Su modello animale, sono già allo studio dei trattamenti con le cellule staminali neuronali o i fattori di crescita in alcune patologie come ad esempio gli IVC, l epilessia, la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson e la sclerosi laterale amiotrofica. Nell uomo sono già stati realizzati dei primi test clinici con il fattore di crescita nervoso (nerve growth factor, NGF) per la malattia di Alzheimer e un altro fattore di crescita, il glial-derived neurotrophic factor (GDNF), per la malattia di Parkinson. Tra le varie difficoltà riscontrate, una è quella di veicolare queste sostanze nelle regioni specifiche del cervello. Alcuni ricercatori hanno utilizzato il vecchio trucco del cavallo di Troia, introducendo queste molecole in virus inoffensivi, altri hanno adoperato come veicolo le cellule staminali stesse. 11

14 Gli esperti ribadiscono che ci vorrà del tempo prima di ottenere delle applicazioni cliniche con le cellule staminali. Nonostante gli innumerevoli ostacoli scientifici e le scottanti controversie politiche ed etiche, la maggior parte degli scienziati ritiene che le promesse della medicina rigenerativa saranno mantenute: è solo una questione di tempo. D. Qual è l origine delle malattie mentali ed esiste una possibilità di trattamento? R. Le malattie mentali possono assumere differenti forme: la tristezza debilitante nella depressione, le azioni incontrollate e ripetitive nei disturbi ossessivi-compulsivi, la destrutturazione del pensiero nella schizofrenia, i periodi d esaltazione alternati con delle fasi di profondo abbattimento nella malattia bipolare. Malgrado la varietà dei sintomi e le loro cause ancora in parte sconosciute, tutte queste patologie possiedono un tratto comune: lo sconvolgimento dei circuiti cerebrali. Nella depressione, gli scienziati grazie alla visualizzazione cerebrale hanno evidenziato degli squilibri dei neurotrasmettitori come la serotonina e la noradrenalina. Secondo i ricercatori dei fenomeni analoghi sarebbero presenti in molti altri disturbi mentali. La questione resta aperta sull origine della predisposizione alle patologie mentali. La genetica e l ambiente, l innato e l acquisito, generano complesse interazioni. È probabile che siano implicati numerosi geni, ciascuno dei quali conferisce un certo rischio e che determinati fattori ambientali innescano la malattia mentale nelle persone predisposte. 12

15 Sebbene restino delle lacune nella conoscenza della malattia, disponiamo di trattamenti efficaci per la maggior parte delle malattie mentali. I farmaci e i trattamenti psicologici prescritti da medici specializzati costituiscono un reale supporto e permettono al paziente di gestire meglio la malattia e di riacquisire un livello di vita più vicino alla «normalità». DA FARE : Da uno studio scientifico di grande portata finanziato dal governo americano, risulta che gli adolescenti colpiti da depressione traggono maggior beneficio dalla combinazione della terapia cognitiva comportamentale, un tipo di «terapia della parola» e i farmaci antidepressivi. La terapia della parola può essere particolarmente indicata negli adolescenti con delle tendenze al suicidio. 13

16 D. Che cosa è possibile fare per mantenere la salute del cervello nell età avanzata? R. Esiste una chiara connessione tra lo stile di vita e la modalità d invecchiamento del cervello. Se è vero che la costituzione genetica svolge un ruolo importante nella salute cerebrale molte malattie del cervello anziano risultano almeno in parte da mutazioni genetiche lo stile di vita svolge un ruolo decisivo. Un ampio numero di studi di lunga durata, alcuni dei quali non sono ancora terminati, hanno analizzato le attività e i modi di vita degli adulti di una certa età per determinare gli elementi che distinguono le persone che conservano un agilità mentale fino ad età avanzata, da quelle che non hanno questa fortuna. Alcune delle caratteristiche evidenziate sono le seguenti: Mantenere dinamica l attività mentale con occupazioni interessanti che obbligano il cervello a lavorare e ad integrare dei nuovi dati. Mantenersi fisicamente attivi con esercizi regolari (per esempio, 30 minuti o più di marcia rapida tre volte la settimana) o con svaghi che obbligano ad uscire e a fare movimento. Avere l impressione di esistere, d essere padrone della propria esistenza, d essere utili alla famiglia o alla società, di sentirsi a proprio agio con se stessi. Mantenere delle relazioni sociali, incontrare regolarmente degli amici, frequentare i membri della famiglia e le persone dell ambiente vicino o lontano. 14

17 Gli scienziati hanno scoperto delle correlazioni interessanti tra la salute del cervello e quella del cuore, in generale sembra che l igiene di vita dei due organi sia simile. Oltre all esercizio fisico, occorre sorvegliare il peso corporeo, il tasso di colesterolo e il tasso di glucosio; è opportuno fare attenzione a non essere sopraffatti dallo stress: avere un alimentazione equilibrata, ricca in vitamine ossidanti (in particolare A, C ed E, presenti in numerosi frutti e legumi) in acidi grassi Omega-3 (che si trovano nei pesci grassi come il pesce spada, il salmone, il tonno e lo sgombro). La conclusione che si può trarre da questi studi, è che l igiene di vita incide sull invecchiamento della memoria e delle facoltà d apprendimento. Semplici cambiamenti possono avere dei grandi effetti, non è mai troppo tardi per adottare uno stile di vita che preservi la salute del cervello e delle sue funzioni. D. Qual è l effetto sul cervello dell alcol e delle droghe? R. Tutte le sostanze che generano dipendenza come la nicotina, l alcol, gli analgesici, la cocaina, l eroina, modificano le vie cerebrali. Queste molecole agiscono sui circuiti cerebrali della ricompensa, provocando delle scariche di sostanze neurochimiche che possiedono effetti euforizzanti. L uso di queste sostanze induce cambiamenti profondi del cervello. Per delle ragioni complesse, si è osservato che esistono delle persone più vulnerabili di altre. In questi soggetti a rischio, s innesta un ciclo distruttivo costituito dal desiderio ossessivo del consumo 15

18 della droga. Per una persona dipendente, la ricerca di droga può divenire talmente ossessionante che tutto il resto passa in secondo piano, senza trattamento uscirne è difficile, quasi impossibile. Malgrado la recente disponibilità di nuovi trattamenti per le dipendenze, solo una piccola parte delle persone che ne necessitano, ne fanno uso. La ragione potrebbe risiedere nel fatto che la società consideri la dipendenza come una debolezza della personalità, questo giudizio scoraggia le persone che ne avrebbero bisogno a chiedere aiuto. Le persone che riescono a smettere, devono invece sostenere la lotta che durerà tutta la vita, per evitare le ricadute. La dipendenza è infatti qualificata come un disturbo cronico soggetto a recidive. Lo studio dei circuiti che sottendono la dipendenza ha permesso di scoprire nuovi bersagli per attenuare il bisogno compulsivo di droga o facilitarne l astinenza. La ricerca in quest ambito è cruciale per la salute pubblica: il consumo di sostanze illecite è devastante non solo per le persone direttamente colpite ma anche per le famiglie, le comunità e la società in generale. Ogni anno si valuta che negli USA sono circa 22 milioni le persone colpite, per un costo annuale di circa 245 miliardi di dollari. 16

19 D. In quale modo la ricerca sul cervello può migliorare il trattamento del dolore? R. Malgrado i recenti progressi nella comprensione dei meccanismi di risposta e trattamento del dolore, gli specialisti sostengono che la presa a carico dei pazienti non è ancora ottimale. Le grosse lacune si osservano soprattutto nei casi di dolore neuropatico (complicazione frequente del diabete), nei casi di dolore oncologico ma anche in tante altre situazioni invalidanti. Complessivamente queste affezioni colpiscono circa 86 milioni di persone, esse costano alle aziende americane circa 90 miliardi di dollari per anno, in termini di giorni d assenza dal lavoro, secondo l American Chronic Pain Association. Quando il dolore diventa cronico, la risposta fisiologica del corpo allo stimolo doloroso è perturbata, i segnali chimici che trasmettono la sensazione dolorosa al cervello non sono più interrotti. I ricercatori s interessano ad alcune molecole che trasmettono o amplificano il dolore. Un target degno di nota è costituito dalle molecole che inviano i segnali al midollo spinale e che non interferiscono con la risposta normale e necessaria al dolore acuto. Attualmente sono in corso molti test clinici che provano l efficacia e la sicurezza di questa nuova generazione di farmaci nell ambito del trattamento del dolore cronico. 17

20 D. In che modo il cervello è implicato nel sistema immunitario? R. Le cellule immunitarie, che costituiscono la difesa biologica dell organismo contro gli agenti infettivi e le tossine, hanno tante caratteristiche in comune con le cellule nervose. Come le cellule nervose, le cellule immunitarie comunicano tra loro attraverso delle connessioni denominate sinapsi. Esse possiedono una «memoria», una sorta di commutatore molecolare che permette di ricordare un agente infettivo così da riconoscerlo ed attaccarlo ogni volta che cerca di invadere l organismo. Da poco si è appreso che certe sostanze necessarie all integrità funzionale e alla sopravvivenza delle cellule nervose fungono da supporto anche al sistema immunitario. Gli scienziati stanno lavorando per determinare in che misura e in che modo il cervello influenzi o controlli le funzioni del sistema immunitario. Queste problematiche avranno importanti ripercussioni sul trattamento delle patologie del sistema nervoso. Sappiamo che il sistema immunitario contribuisce alla prevenzione di malattie come la rosolia e l encefalite che possono ledere il cervello. Recenti studi indicano che l attivazione del sistema immunitario dopo un ICV o delle lesioni traumatiche del midollo spinale svolge un ruolo nel contenimento del danno. Sfortunatamente la risposta immunitaria nel cervello può sfuggire ad ogni controllo e aggravare la malattia. Nelle patologie neurodegenerative come ad esempio la malattia di Parkinson, la malattia di Alzheimer o la sclerosi 18

21 multipla, le cellule immunitarie identificano le cellule nervose danneggiate dal processo degenerativo come elementi estranei all organismo e le attaccano. Un meccanismo simile sembra avvenire anche nel caso di lesioni al midollo spinale: le cellule immunitarie migrano nel luogo della lesione e danneggiano ulteriormente le cellule già lese. Una migliore comprensione delle complesse interazioni tra il cervello e il sistema immunitario offre nuovi obiettivi terapeutici. Attualmente sono allo studio differenti vaccini in grado di arrestare o rallentare la progressione dei tumori cerebrali o della malattia di Alzheimer. Sono in corso anche dei test clinici per testare una terapia immunitaria nel caso di traumi del midollo spinale. DA FARE : A corto termine uno stress acuto può migliorare la funzione immunitaria, ma lo stress cronico lo affatica e indebolisce le difese dell organismo. Se soffrite di stress cronico, prendete delle precauzioni per correggere questo stato e cercate di imparare a gestire lo stress. Esistono delle tecniche comprovate, come l esercizio fisico, la meditazione, la respirazione profonda, il biofeedback e le tecniche di rilassamento. 19

22 D. Che cosa è una malattia neurodegenerativa e quali sono i trattamenti a disposizione? R. Le malattie neurodegenerative come la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson, la corea di Huntington e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), hanno come caratteristica la progressiva degenerazione e la morte delle cellule nervose in specifiche regioni del cervello. Gli scienziati hanno identificato alcuni meccanismi comuni a queste patologie. Per esempio, ciascuna di queste malattie implica un «aggregazione delle proteine», cioè un anormale accumulo di certe proteine nel cervello (come ad esempio la sostanza amiloide nella malattia di Alzheimer). In questi stati morbosi sono distrutte delle specifiche sottocategorie di cellule nervose, per esempio le cellule dopaminergiche nella malattia di Parkinson, i motoneuroni nella SLA e la corea di Huntington. Anche lo stress ossidativo, i processi infiammatori e l apoptosi (la morte che termina il ciclo di vita normale di una cellula) potrebbero svolgere un ruolo in tutte queste malattie. Queste caratteristiche comuni suggeriscono delle terapie per rallentare, arrestare o prevenire la degenerazione delle cellule nervose e inducono a sperare che i progressi realizzati per una delle malattie neurodegenerative saranno utili anche per le altre. Gli approcci terapeutici perseguiti dagli scienziati includono i trapianti di cellule per rimpiazzare i tessuti lesi, l utilizzo dei fattori di crescita per migliorare il tasso di sopravvivenza delle cellule superstiti, i trattamenti immunitari per interrompere le reazioni infiammatorie dannose, la distruzione mirata degli «chaperons» molecolari che favoriscono la degenerazione cellulare. 20

23 D. Come sarà possibile prevenire il cattivo uso delle scoperte delle neuroscienze, in particolare quelle che tendono a migliorare l apprendimento e le funzioni cognitive? R. Mentre gli scienziati stanno svelando i meccanismi biologici dell apprendimento e identificano alcuni farmaci che potrebbero facilitarlo, cresce la preoccupazione sulle applicazioni delle scoperte delle neuroscienze. È lecito approfittare di queste conoscenze per amplificare le facoltà d apprendimento dell essere umano? Come evitare che per ottenere risultati migliori agli esami gli studenti assumano dei farmaci concepiti per trattare delle difficoltà di attenzione, e in futuro delle sostanze concepite per accrescere la memoria delle persone colpite dalla malattia Alzheimer? Più la ricerca sul cervello avanza, più le questioni neuroetiche si fanno pressanti. La EDAB è stata tra le prime organizzazioni a promuovere ed organizzare degli incontri tra neuroscienziati, bioetici, giuristi e politici affinché queste questioni siano poste in primo piano nel dibattito pubblico. È tempo di definire delle norme e di elaborare delle direttive grazie alle quali la società sia in grado di rispondere in modo appropriato agli interrogativi etici sollevati dalla ricerca sul cervello. 21

24 D. In quale modo il sonno è utile al cervello? R. Non conosciamo ancora una risposta esaustiva a questa domanda fondamentale, ma le neuroscienze forniscono indizi interessanti. Un sonno adeguato consolida un certo tipo di memoria e migliora i risultati ottenuti in differenti prove d apprendimento. Un individuo privo di sonno impara con più difficoltà. Recenti studi dimostrano che il sonno a «onde lente», una variante del sonno non- REM, osservato in generale all inizio della notte, è particolarmente importante per l apprendimento. Se un tempo sembrava essenziale dormire nel corso delle trente ore che seguivano un importante lavoro intellettuale, secondo certi studi, dei brevi sonnellini di 60/90 minuti sono già sufficienti per migliorare le proprie capacità, così come avviene con un sonno continuo di otto ore, a condizione che nei sonnellini siano presenti delle onde lente e del sonno REM. Ogni persona alla quale è accaduto di passare una notte in bianco, sa che l apprendimento, la memoria, l attenzione e la presa di decisioni risentono della mancanza di sonno, anche i compiti più semplici diventano difficili da compiere. Dormire male incrementa anche il rischio d incidenti. Se la maggior parte delle persone necessita in media di otto ore di sonno, secondo certi studi sembra che un buon numero di persone dormono molto meno. Venti per cento dei soggetti interrogati lamentano una sonnolenza diurna che impedisce di raggiungere il pieno rendimento e un numero quasi simile di persone ammette di essersi addormentato alla guida. Un insonnia cronica o un cambiamento brusco 22

25 del ritmo del sonno può essere segno di un problema di salute. È consigliato in questo caso consultare un medico specializzato nel sonno. DA FARE : Per essere in perfetta forma, niente di meglio che una buona nottata di sonno. Ecco alcuni consigli per dormire meglio: Ridurre o eliminare il consumo di caffeina ed evitare l alcol. Ridurre il consumo di liquidi prima di coricarsi. Evitare pasti serali troppo copiosi. Non fumare. Avere un attività sportiva regolare, ma di preferenza durante la giornata e non troppo vicina all ora di andare a letto. Prima di coricarsi fare qualcosa di rilassante, come ad esempio un bagno caldo. Coricarsi e alzarsi approssimativamente sempre alla stessa ora. 23

26 D. Che cosa posso fare per sostenere la ricerca sul cervello? R. Ecco alcuni modi per sostenere la ricerca sul cervello: Partecipate alle attività della Settimana del cervello. Troverete le date delle manifestazioni nei nostri siti web: Regalate il vostro tempo e il vostro sostegno all organizzazione di ricerca o al gruppo di sostegno di vostra scelta. Se voi o una persona che vi è cara, soffrite di una patologia al cervello, informatevi sulle ultime novità in materia di trattamenti e test clinici, ponete domande al vostro medico. Scrivete ai politici informateli che la ricerca sul cervello è un buon investimento. Tenetevi informati, leggete articoli di riviste e dei libri, alla televisione guardate delle emissioni scientifiche che parlano dei progressi della ricerca sul cervello. Offritevi volontari per uno studio sul normale funzionamento del cervello, realizzato da un istituto di ricerca accreditato. Gli studi di questo tipo sono molto importanti per permettere ai ricercatori di trovare la risposta ai disturbi che colpiscono il cervello. Scrivete ai giornali e ai presentatori dei media ed evidenziate il vostro interesse sugli articoli e le emissioni sul cervello. 24

27 La European Dana Alliance for the Brain mette a disposizione del pubblico delle informazioni sul cervello: dei resoconti sul progresso della ricerca e degli articoli di divulgazione scientifica. Pubblicazioni disponibili: È INCREDIBILE! Fascicolo ludico e informativo Progressi della ricerca sul cervello 2004 Relazione sui progressi recenti della ricerca sul cervello Pubblicazione annuale EUROBrain La rivista dell EDAB

28 Département de Psychiatrie CHUV Centre de Neurosciences Psychiatriques Site de Cery, CH 1008 Prilly-Lausanne Béatrice Roth PhD