In questo articolo esporremo brevemente gli strumenti di ricerca più usati in neuroscienza, ovvero
EEG, MEG, TAC, TEP e la RMF.
La neuroscienza è una disciplina scientifica che studia il sistema nervoso e il modo in cui i
diversi elementi che lo costituiscono interagiscono e definiscono la condotta. È un campo di studio
complesso che abbraccia dal funzionamento neuronale al comportamento, è pertanto molto ampio.
Tuttavia, ci è di grande utilità al fine di comprendere come si sviluppa la nostra condotta. Questa
disciplina si serve del metodo scientifico per ottenere conoscenza attraverso una serie di strumenti
di ricerca.
Questi sono utili al fine di esplorare lanatomia e la funzionalità cerebrale. Ognuno di essi
presenta alcuni vantaggi e inconvenienti che li rendono adatti in determinate situazioni e non in
altre.
In questo articolo esporremo brevemente gli strumenti di ricerca più usati in neuroscienza, ovvero
EEG, MEG, TAC, TEP e la RMF.
Strumenti di ricerca più usati in neuroscienza
Elettroencefalografia (EEG)
Si tratta di uno strumento che misura come fluisce lelettricità attraverso la corteccia cerebrale.
Quando un neurone viene attivato, attraverso di esso avviene un passaggio di ioni che possiamo
misurare con una serie di elettrodi.
Questi elettrodi vengono posti direttamente sul cuoio capelluto insieme a una sostanza che facilita
il passaggio della corrente. È così possibile captare lattività neuronale sotto forma di onde.
LEEG è uno degli strumenti di ricerca in neuroscienza con grande capacità temporale. Tuttavia, la
sua capacità spaziale è alquanto scarsa. Ci è utile per relazionare determinate onde con certi
processi, ma se desideriamo localizzarle dovremo usare un altro strumento.
Se ne fa uso, ad esempio, per analizzare le diverse fasi del sonno, perché ognuna di essere
corrisponde a uno specifico tipo di onde.
Magnetoencefalografia (MEG)
È molto simile allEEG, ma non capta le variazioni di voltaggio, bensì i campi magnetici dei
neuroni. Ogni corrente elettrica genera un campo magnetico perpendicolare a se stessa. Tale
principio fisico ci permette di applicare dei recettori sul cuoio capelluto in grado di misurare
lattività cerebrale.
Lanatomia strutturale della corteccia, inoltre, impedisce al campo magnetico di alcuni neuroni di
uscire dal cranio. Questo ci è utile per misurare lattività di certe aree cerebrali senza rumore né
interferenze.
Rispetto allEEG, la MEG offre una risoluzione temporale peggiore, poiché il rilevamento del campo
magnetico presenta un ritardo maggiore. Nonostante ciò, garantisce una migliore risoluzione
spaziale, dato che possiamo conoscere larea esatta in cui sono stati generati questi campi
magnetici.
Tomografia assiale computerizzata (TAC)
È uno degli strumenti di ricerca più utili per esplorare lanatomia strutturale del cervello.
Consiste nel far passare una moltitudine di fasci di raggi X attorno alla testa da diversi angoli.
Dopodiché, attraverso un programma al computer, tutte le immagini vengono unite per ottenere
unimmagine in 3D del cervello.
Quando attraversano il corpo umano, parte dei raggi X viene assorbita dalle strutture colpite. Se
allaltro lato posizioniamo un ricettore, possiamo vedere una fotografia del residuo dei raggi X.
Questa ci offrirà unimmagine delle zone attraversate in una scala di grigi.
La TAC è una tecnica molto utile per vedere lanatomia cerebrale e presenta un costo molto ridotto,
oltre a essere semplice. Pur così, presenta certi inconvenienti. Quello principale e forse il più
grave è linvasività dellesame. Parte delle radiazioni viene assorbita dal cervello, il che obbliga
a farne un uso limitato per evitare eventuali danni. Al giorno doggi, inoltre, esistono tecniche
con migliore risoluzione spaziale e temporale della TAC, come la risonanza magnetica.
Tomografia a emissione di positroni (TEP)
La TEP permette di determinare il livello di attività metabolica di ogni area del cervello. Uno
strumento molto utile per la ricerca, poiché ci offre numerose informazioni su dove si produce
lattività cerebrale.
A tale scopo, allindividuo viene iniettato glucosio legato a una molecola radioattiva
(2-deossi-D-glucosio). Questa sostanza viaggerà al cervello, dove i positroni dellisotopo
radioattivo reagiranno con gli elettroni di atomi circostanti. In questo modo, si distruggeranno
mutuamente rilasciando luce.
Questa luce provocata dalla reazione dei positroni può essere captata da un recettore, permettendo
così di ottenere unimmagine delle zone del cervello che hanno consumato più glucosio.
Questa tecnica viene utilizzata spesso insieme alla TAC per conoscere esattamente le strutture nelle
quali è stato metabolizzato il glucosio. La TEP presenta unalta risoluzione spaziale, ma quella
temporale non è delle migliori, poiché bisogna aspettare che la sostanza venga consumata dal
cervello. In generale, questo processo si verifica dopo levento cognitivo che desideriamo misurare.
Si tratta, inoltre, di una delle tecniche più invasive tra gli strumenti di ricerca
neuroscientifici. Richiede, infatti, lintroduzione di radiazioni direttamente nel cervello, con il
pericolo che ne consegue per le sue strutture. Alla luce di ciò, viene impiegata solo quando
strettamente necessario.
Risonanza magnetica (RM) e risonanza magnetica funzionale (RMF)
Insieme alla TAC, la risonanza magnetica è una delle tecniche più usate in neuroscienza e medicina.
La RM approfitta del fatto che gli atomi di certe sostanze del corpo umano reagiscono quando vengono
attraversati da unonda elettromagnetica.
Viene usata una grande calamita per orientare lasse di tutti gli atomi di idrogeno del cervello in
ununica direzione. Quando limpulso elettromagnetico cessa, tutti questi atomi tornano al loro
posto restituendo un segnale energetico che ci è possibile rilevare.
La RMF è una variante della prima che ci permette di misurare lattività e la struttura cerebrale in
tempo reale mentre il soggetto realizza unattività con scarsa latenza temporale. Tra gli strumenti
di ricerca neuroscientifici è forse quello che offre i migliori risultati spaziali e temporali.
La sua invasività è totalmente nulla, poiché i campi magnetici al di sotto di una certa potenza non
danneggiano la struttura cerebrale. Il suo problema radica, però, nei suoi elevatissimi costi, sia
dello staff sia della sua manutenzione. Ottenere un apparecchio di RMF costa circa cinque milioni di
euro, motivo per cui non tutti gli ospedali possono permettersene uno.
In questo articolo vi è stato possibile scoprire alcuni degli strumenti di ricerca usati attualmente
in neuroscienza. Questo campo di studio si trova ancora nelle sue prime fasi, ma grazie a queste
tecniche conosciamo sempre meglio il nostro cervello e il suo funzionamento.
da lista mente
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