Il cervello continua a elaborare il linguaggio anche sotto anestesia

Anche quando il corpo è immobile e la coscienza sembra completamente spenta, il cervello continua a lavorare. A suggerirlo è uno studio pubblicato su Nature dal team guidato da Sameer Sheth del Baylor College of Medicine, negli Stati Uniti, che ha osservato come l’ippocampo umano mantenga attive sofisticate capacità di elaborazione sensoriale e linguistica durante l’anestesia generale. I ricercatori hanno registrato direttamente l’attività neurale di pazienti sottoposti a interventi chirurgici per epilessia utilizzando microelettrodi Neuropixels, strumenti ad altissima precisione capaci di monitorare il comportamento di singoli neuroni. I pazienti, completamente anestetizzati, venivano esposti a sequenze di toni sonori oppure all’ascolto di podcast e brevi racconti. Il risultato più sorprendente è che il cervello non solo continuava a percepire gli stimoli, ma era in grado di distinguerli, interpretarli e perfino prevedere le parole successive all’interno di una frase.

I neuroni riconoscono gli stimoli “anomali”

Nel primo esperimento ai pazienti venivano fatti ascoltare toni ripetitivi interrotti occasionalmente da un suono differente. È il cosiddetto paradigma “oddball”, utilizzato nelle neuroscienze per studiare l’attenzione e il riconoscimento delle novità. Anche in stato di incoscienza, i neuroni dell’ippocampo riuscivano a riconoscere questi stimoli inattesi. Non solo: la capacità di discriminazione aumentava progressivamente nel corso dei dieci minuti di esperimento. Secondo gli autori, questo fenomeno suggerisce la presenza di una forma di plasticità cerebrale anche durante l’anestesia. In altre parole, il cervello continuerebbe a modificare e affinare le proprie rappresentazioni neurali pur in assenza di consapevolezza cosciente. “Il cervello è molto più attivo e capace durante l’incoscienza di quanto si pensasse”, ha spiegato Sameer Sheth. “Anche quando i pazienti sono completamente anestetizzati, il loro cervello continua ad analizzare il mondo che li circonda”.

Il cervello comprende il linguaggio

La parte più innovativa dello studio riguarda però il linguaggio. In quattro pazienti i ricercatori hanno fatto ascoltare podcast e storie mentre registravano l’attività dell’ippocampo parola per parola. Le analisi hanno mostrato che i neuroni distinguevano caratteristiche grammaticali e semantiche del discorso. Il cervello riusciva cioè a differenziare nomi, verbi, aggettivi e altre categorie linguistiche, ma anche a cogliere il significato delle parole. Non solo. I ricercatori hanno osservato che l’attività neurale conteneva informazioni predittive: l’ippocampo sembrava anticipare le parole successive della frase prima ancora che venissero pronunciate. Una capacità che normalmente associamo alla coscienza vigile e all’attenzione attiva. Secondo gli autori, questi risultati indicano che alcuni meccanismi fondamentali della comprensione del linguaggio possono continuare a funzionare anche in assenza di coscienza.

Nuove domande sul significato della coscienza

Lo studio riapre così uno dei grandi interrogativi delle neuroscienze: che cosa distingue davvero l’attività cerebrale cosciente da quella non cosciente? Fino a oggi molte teorie ritenevano che funzioni complesse come l’interpretazione semantica o la previsione linguistica richiedessero necessariamente uno stato cosciente. I dati raccolti dal gruppo americano sembrano invece suggerire che almeno parte di questi processi possa avvenire anche “dietro le quinte”, senza consapevolezza. Per gli autori, la differenza potrebbe non risiedere nell’attività locale dei neuroni, che continua anche sotto anestesia, ma nella capacità delle diverse regioni cerebrali di coordinarsi su larga scala.

Le possibili applicazioni cliniche

Le implicazioni potrebbero essere importanti anche sul piano clinico e tecnologico. Comprendere come il cervello elabori il linguaggio in condizioni di incoscienza potrebbe infatti aiutare a progettare nuove interfacce cervello-macchina o protesi neurali in grado di ristabilire forme di comunicazione in persone colpite da ictus, traumi cerebrali o gravi lesioni neurologiche. I ricercatori sottolineano però che restano molti interrogativi aperti. Non è ancora chiaro, ad esempio, se fenomeni simili si verifichino anche durante il sonno o nel coma, né se i risultati dipendano dal tipo di anestetico utilizzato. Una cosa però emerge con forza da questo lavoro: anche quando la coscienza sembra spegnersi, il cervello continua sorprendentemente a “parlare” con il mondo esterno.

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