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Ipossia: gli effetti studiati da Cnr e Universita’ Milano Bicocca

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La riduzione anche minima dell’apporto di ossigeno al cervello, la cosiddetta ipossia, compromette risposte comportamentali e livelli di allerta, restano invece inalterate l’attenzione e il controllo sulle azioni. È quanto emerge da uno studio condotto da Alberto Zani dell’Istituto di bioimmagini e fisiologia molecolare del Consiglio nazionale delle ricerche (Ibfm-Cnr) di Segrate (Milano), in collaborazione con Alice Mado Proverbio del NeuroMI – Milan center for neuroscience e docente di Neuroscienze cognitive presso l’Università di Milano-Bicocca. L’indagine – è stata presentata al “Society for Neuroscience 2014”, il Congresso mondiale di neuroscienze svoltosi a Washington.

“L’ipossia caratterizza diversi disturbi clinici, quali asma o lesioni cerebrali, ma anche individui sani che soggiornano ad alte quote montane – spiega Zani -. Mentre sappiamo che l’ipossia, specie se grave, può avere effetti sulla memoria o sulla capacità di calcolo, lo studio sui sistemi di vigilanza è del tutto inedito. Per indagare l’influenza sui network cerebrali che regolano l’attenzione visuo-spaziale, un campione è stato sottoposto a due sessioni sperimentali in cui i 16 partecipanti respiravano aria impoverita di ossigeno, che simula la condizione atmosferica a circa 4.200 m di altezza. Dopo due ore ogni partecipante è stato sottoposto ad alcuni compiti: rispondere il più velocemente possibile premendo un tasto alla vista di stimoli target che comparivano in diverse zone dello spazio visivo (preceduti o meno da segnali indicatori), oppure scegliere quale tra due dita usare per la risposta a seconda dello stimolo percepito”.

Durante l’esecuzione, l’attività bioelettrica cerebrale (Erp) è stata registrata utilizzando 128 sensori, monitorando così il variare della funzionalità in relazione ai compiti e alla stimolazione visiva. “In condizione di ipossia, la velocità di risposta era rallentata in tutti i compiti, tranne in quello in cui gli stimoli non erano preceduti da un preavviso; inoltre l’entità della risposta bioelettrica cerebrale agli stimoli visivi era ridotta di alcuni microvolt rispetto alla condizione di aria ossigenata – spiega Alice Mado Proverbio -. In generale, le differenze rilevate indicano come anche una lieve ipossia agisca sul sistema cerebrale di regolazione dello stato di allerta, compromettendo la velocità di risposta agli stimoli. Il dato è particolarmente rilevante data la riduzione moderata di ossigeno praticata: il 12,5% in meno della quantità normale”.

“Grazie alla tecnica di risonanza magnetica tridimensionale Loreta (Low resolution electromagnetic tomography) i ricercatori hanno inoltre evidenziato un’attivazione della corteccia cingolata anteriore mediale e del giro para-ippocampale dell’emisfero sinistro che suggeriscono uno stato di sforzo o sofferenza indotta dall’ipossia. “I dati emersi – conclude Zani – hanno importanti implicazioni per gli individui che operano in ambienti estremi, per lo studio dei processi nervosi implicati negli stati di coscienza e nei pazienti in stato di sofferenza cerebrale. Rilevanti risultano inoltre gli effetti dello stress da esposizione prolungata ad ambiente pressurizzato, qual è quello degli aerei (ipossiemia da volo) o all’aria condizionata al livello del mare (ipossia normobarica), dove manca il ricambio di aria naturale”.

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