Perché stimolare il cervello ci permette di capire meglio come funziona

Qualsiasi buona storia su Fantascienza Confusione tra mito e realtà il cervello Ha davvero cercato di farci credere che fosse possibile Manipolare i nostri pensierimodificare la nostra memoria o farci comportare come marionette, grazie a tutti i tipi di fantastiche macchine.

Ma per quanto riguarda la vita reale: è possibile modificare, o in altre parole, stimolare l’attività del nostro cervello? in laboratorioe ricercatori in Neuroscienza cognitiva Utilizzando una varietà di stimoli diretti e indiretti per alterare la nostra attività cerebrale al fine di studiarne il funzionamento.

Cosa significa stimolazione cerebrale?

Il cervello viene costantemente “stimolato” dalle informazioni che arrivano dai nostri organi di senso, come la luce che i nostri occhi captano. Ad esempio, quando guardi cane In un parco, l’immagine di questo cane nei tuoi occhi prende forma sulla tua retina.

Le informazioni visive sulla retina vengono quindi trasmesse al cervello tramite nervo ottico. Pertanto lo stimolo (visibile qui) è indiretto. L’informazione passa attraverso l’organo sensoriale della visione, l’occhio, che modula lo stimolo prima che raggiunga il cervello. In altre parole, la retina svolgerà un ruolo in ciò che percepiremo.

L’effetto degli organi di senso sugli stimoli può interferire con gli esperimenti scientifici in alcuni casi specifici. Questo è il motivo per cui i neuroscienziati cognitivi utilizzano tecniche che aiutano a evitare questi effetti.

il Stimolazione magnetica transcranica La TMS, utilizzata anche per trattare disturbi neurologici o psichiatrici, può agire direttamente sulle nostre cellule nervose. Provoca una modifica temporanea della loro attività (di solito pochi millisecondi) producendo un campo magnetico localizzato. Questa tecnica non richiede alcun intervento chirurgico perché consiste nel posizionare un dispositivo vicino alla testa costituito da una bobina che crea questo campo magnetico.

Se la TMS viene applicata alla parte posteriore del cranio, a livello dei neuroni ottici, stimolerà questi neuroni e simulerà la loro normale attività, come se ricevessero luce dagli occhi. Così, ad esempio, potrai percepire un lampo luminoso, che però non esiste nel mondo esterno.

Questo flash ingannevole, si chiama fosfinaAppare in modo diverso da persona a persona. Alcuni lo descrivono come un cambiamento nella trama, altri come una macchia bianca o un gruppo di punti bianchi e neri che appaiono localmente nel campo visivo.

Il fatto che la TMS abbia un effetto diretto sui nostri neuroni, sia precisa nel tempo e nello spazio senza la necessità di alcun intervento chirurgico, la rende un metodo preferito per studiare l’attività cerebrale.

Nella stimolazione visiva indiretta, le informazioni passano prima attraverso gli occhi prima di raggiungere il cervello. Nel suo percorso può subire delle modificazioni, soprattutto a livello della retina, prima di essere trasferito nel campo visivo attraverso il nervo ottico. Quindi c’è uno stadio intermedio tra lo stimolo visivo e l’area di elaborazione delle informazioni del cervello. Durante la stimolazione magnetica diretta, l’area visiva sarà stimolata direttamente.

Perché stimolare il cervello?

È interessante stimolare il cervello a studiarlo bene. Continuiamo con l’esempio dello studio della percezione visiva. In laboratorio, i ricercatori possono studiarli indirettamente. Un oggetto ti viene presentato su uno schermo e l’attività risultante del tuo cervello può essere visualizzata attraverso una registrazione MRI (un’immagine 3D del cervello e delle regioni cerebrali coinvolte) o un EEG (una registrazione dell’attività elettrica del cervello) per esempio .

Questo tipo di studio permette di scoprire quali aree del cervello si attivano in risposta a un particolare stimolo e quali sono le dinamiche temporali della loro attività elettrica. Ma come abbiamo visto, questo approccio ha dei limiti, in particolare a causa del ruolo degli organi sensoriali nella percezione. D’altra parte, TMS consentirà di stimolare direttamente un’area specifica della corteccia cerebrale pochi cm³ Consentendo un’eccellente risoluzione spaziale (e temporale) evitando così l’impatto di questi organi di senso.

Stimolazione cerebrale diretta e indiretta – Dugué Lab / Eddy Malrat

Se vedere un oggetto attiva il gruppo di neuroni A, ciò non significa che sia necessariamente vero il contrario: quando attivo il gruppo di neuroni A, vedrò quell’oggetto? TMS rende possibile studiare Questo nesso causale tra la nostra percezione e l’attività cerebrale.

Così, studi ha dimostrato che se TMS attivasse i neuroni che normalmente rispondono alla percezione di un oggetto nella parte in alto a destra del campo visivo, provocherebbe la percezione dell’attività fantasma in quella stessa parte del campo visivo (in alto a destra). Pertanto, TMS consente di mirare in modo specifico alla popolazione di neuroni all’origine della percezione di questo oggetto.

Insomma, stimolare il cervello facilita lo studio. La TMS consente di studiare il collegamento diretto tra l’attivazione neuronale e la cognizione. Quindi può integrare altre tecniche di imaging del cervello. Ad esempio, la risonanza magnetica fornisce un’immagine del cervello molto accurata dal punto di vista spaziale, a differenzaElettroencefalogramma che registra la loro attivazione in modo più accurato nel tempo.

TMS non consente di ottenere un’immagine del cervello di per sé. Esiste solo per modulare la sua attività e quindi ci permette di confermare i risultati osservati in EEG o MRI. Quindi è un altro strumento nella tavolozza del ricercatore per comprendere meglio i meccanismi del cervello.

Possiamo cambiare i nostri pensieri stimolando il cervello?

Poteva cellule nervose Non significa assolutamente che puoi fare quello che vuoi con il tuo cervello con TMS! Il nostro ambiente quotidiano è composto da migliaia di stimoli al minuto. Pensieri, ricordi e azioni coinvolgono reti neurali e schemi di attivazione che sono molto più complessi della risposta suscitata da un semplice impulso TMS su una parte della testa.

Inoltre, i ricercatori non conoscono tutto il nocciolo delle dinamiche neurali dietro una particolare idea… quindi è difficile sapere come modificareattività cerebrale influenzare le nostre menti. TMS è ancora molto lontano dall’apparire come un dispositivo fantascientifico in grado di trasformare chiunque in un burattino, ma si sta rivelando uno strumento formidabile per hackerare molte persone. Puzzle cerebrali…