Riabilitazione neurologica, stimolare il nervo vago durante il movimento la potenzia

Muovere una mano, afferrare un oggetto, compiere un gesto preciso. Azioni apparentemente semplici che, dopo un ictus o una lesione neurologica, possono trasformarsi in una sfida quotidiana. Da anni la ricerca è alla ricerca di strategie capaci di potenziare la riabilitazione motoria e favorire il recupero delle funzioni compromesse. Tra queste, sta attirando crescente attenzione la stimolazione del nervo vago, una tecnica non invasiva che potrebbe aiutare il cervello a rafforzare i circuiti coinvolti nel movimento. A fornire nuove evidenze è uno studio pubblicato sulla rivista The Journal of Neuroscience e coordinato da Dane Donegan e Paulius Viskaitis dell’ETH Zurich, il Politecnico Federale di Zurigo. Per la prima volta i ricercatori hanno analizzato cosa accade quando la stimolazione auricolare transcutanea del nervo vago, nota con l’acronimo taVNS (transcutaneous auricular vagus nerve stimulation), viene applicata durante l’esecuzione di un movimento.

Il nervo che collega cervello e corpo

Il nervo vago rappresenta una delle principali vie di comunicazione tra cervello e organismo. Attraversa numerosi organi e partecipa alla regolazione di funzioni fondamentali come frequenza cardiaca, respirazione, digestione e risposta allo stress. Negli ultimi anni la sua stimolazione mediante piccoli impulsi elettrici applicati a livello dell’orecchio è stata studiata come possibile supporto alla neuroriabilitazione. Alcuni lavori avevano già suggerito benefici sul recupero motorio, ma rimaneva da chiarire il meccanismo neurofisiologico alla base di questi effetti e, soprattutto, il ruolo svolto dal movimento stesso.

Cosa accade quando il cervello si muove

Per approfondire la questione, gli studiosi hanno coinvolto 36 volontari sani sottoponendoli a brevi impulsi di taVNS della durata di due secondi mentre un sistema computerizzato chiedeva loro, in modo casuale, di muovere oppure mantenere ferme le dita. Durante l’esperimento sono stati monitorati diversi parametri: attività cerebrale mediante elettroencefalogramma, diametro pupillare come indicatore dell’attivazione dei sistemi neuromodulatori, frequenza cardiaca e risposta galvanica della pelle. I risultati hanno mostrato che la stimolazione del nervo vago aumenta l’attività delle aree sensori-motorie del cervello soltanto quando il soggetto è impegnato in un movimento. Lo stesso effetto non è stato osservato nelle condizioni di immobilità né quando la stimolazione veniva applicata in una diversa zona dell’orecchio, utilizzata come controllo. Secondo gli autori, questo dato suggerisce che la taVNS non agisce in maniera indiscriminata sul cervello, ma sfrutta una sorta di “finestra biologica” che si apre quando i circuiti motori sono già attivi.

Più eccitabili le vie motorie

Per verificare ulteriormente questo meccanismo, i ricercatori hanno condotto un secondo esperimento su 19 partecipanti. In questo caso sono state attivate artificialmente le vie motorie cerebrali mediante stimolazione magnetica transcranica (TMS), mentre veniva applicata la taVNS. La procedura ha evidenziato un aumento dell’ampiezza dei potenziali evocati motori, un indicatore dell’eccitabilità corticospinale. In altre parole, quando la stimolazione del nervo vago coincide con l’attivazione del sistema motorio, il cervello sembra diventare temporaneamente più predisposto a trasmettere i segnali necessari al movimento. Anche in questa fase dello studio la risposta è apparsa altamente selettiva: la stimolazione ha favorito l’attivazione delle vie motorie senza modificare altri parametri fisiologici dell’organismo.

Nessuna attivazione generalizzata

Un aspetto particolarmente interessante riguarda proprio la specificità dell’effetto osservato. Sebbene la taVNS abbia provocato una dilatazione pupillare associata a una maggiore attivazione dei sistemi cerebrali dell’attenzione e della vigilanza, non sono state registrate variazioni significative della frequenza cardiaca o di altri indicatori autonomici oltre a quelle normalmente associate al movimento. Questo suggerisce che la tecnica non produce una stimolazione generalizzata dell’organismo, ma interviene in modo mirato sui circuiti neurali coinvolti nell’esecuzione del compito motorio. Per gli autori si tratta di un risultato importante perché fornisce una spiegazione biologica del motivo per cui associare la stimolazione del nervo vago agli esercizi riabilitativi potrebbe risultare più efficace rispetto alla sua applicazione a riposo.

Possibili applicazioni dopo ictus e nelle malattie neurodegenerative

Le implicazioni cliniche sono particolarmente rilevanti. Se confermati da studi successivi, questi risultati potrebbero contribuire a sviluppare protocolli di riabilitazione più efficaci per persone colpite da ictus, traumi neurologici o patologie neurodegenerative che compromettono il movimento. L’idea è quella di sincronizzare la stimolazione del nervo vago con l’esecuzione degli esercizi riabilitativi, sfruttando il momento in cui il cervello è maggiormente predisposto a rafforzare le connessioni neurali coinvolte nel controllo motorio. “Vogliamo capire se i sistemi cerebrali coinvolti dalla taVNS siano correlati ai risultati motori a lungo termine – spiega Paulius Viskaitis-. La domanda è se questo intervento possa davvero migliorare le prestazioni motorie e se sia possibile ottimizzarne l’uso monitorando direttamente la risposta del cervello”.

Dalla ricerca di base alla pratica clinica

Gli stessi autori invitano tuttavia alla prudenza. Lo studio è stato condotto esclusivamente su volontari sani e non consente ancora di stabilire se gli stessi benefici possano essere osservati nei pazienti sottoposti a percorsi di neuroriabilitazione. Serviranno quindi studi clinici più ampi per verificare se l’aumento dell’attivazione dei circuiti motori osservato in laboratorio possa tradursi in un recupero funzionale concreto. Il lavoro offre però una risposta a una domanda rimasta finora aperta: la stimolazione auricolare del nervo vago sembra essere più efficace quando incontra un cervello già impegnato nel movimento. Una scoperta che potrebbe contribuire a rendere la riabilitazione neurologica sempre più personalizzata, mirata e basata sui meccanismi biologici che regolano la plasticità cerebrale.

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