ERP Signature of the Visual Go/Nogo Task in Acute Schizophrenia

Il cervello umano è una rete vasta e intricata che deve costantemente decidere cosa fare e cosa ignorare. Quando cammini per una strada trafficata, il tuo cervello filtra il rumore del traffico per concentrarsi sulla persona con cui stai parlando, oppure ti impedisce di entrare nella traiettoria di un'auto in corsa. Questa capacità di sospendere un'azione e fermare un riflesso è chiamata inibizione della risposta motoria, ed è una parte fondamentale del modo in cui ci orientiamo nel mondo. Nelle persone con schizofrenia, un grave disturbo mentale, questo sistema di frenata spesso funziona male, portando a difficoltà nel pensare con chiarezza e nel controllare il proprio comportamento. Gli scienziati sospettano da tempo che questi problemi derivino da specifici segnali elettrici nel cervello che vanno storto, ma hanno avuto difficoltà a vedere esattamente come questi segnali si comportino quando una persona si trova nel mezzo di un episodio psicotico acuto, piuttosto che quando è stabile e in fase di recupero.

Per comprendere questi segnali, i ricercatori utilizzano un metodo che misura l'attività elettrica del cervello con estrema precisione. Chiedono a una persona di guardare uno schermo dove appaiono delle forme. La maggior parte delle volte, la persona deve premere un pulsante rapidamente quando vede una forma comune, come un cerchio blu. Occasionalmente, appare una forma rara, come un cerchio giallo, e la persona deve trattenersi dal premere il pulsante. Questo semplice gioco, noto come compito Go/No-Go, costringe il cervello a passare dall'agire al fermarsi. Posizionando un cappuccio con molti sensori sul cuoio capelluto, gli scienziati possono registrare i minuscoli picchi elettrici che avvengono nel cervello millisecondi dopo la comparsa di un'immagine. Due momenti specifici in questa tempesta elettrica sono di particolare interesse: uno che avviene circa 200-300 millisecondi dopo l'immagine, che riflette il fatto che il cervello nota un conflitto o la necessità di fermarsi, e un altro che avviene poco più tardi, intorno ai 300-450 millisecondi, che riflette la decisione del cervello di trattenere effettivamente l'azione.

Un team di ricercatori dell'Università di Ginevra e dell'Ospedale Universitario di Ginevra ha deciso di esaminare questi segnali elettrici in un gruppo di persone che erano state appena ammesse in un ospedale psichiatrico per un episodio psicotico acuto. Questi pazienti erano nel pieno della loro malattia, sperimentando sintomi come allucinazioni o pensieri disorganizzati, e si trovavano in ospedale da meno di tre giorni. I ricercatori volevano vedere se i segnali cerebrali che si sapeva essere diversi nei pazienti stabili fossero ancora più disturbati durante questa fase acuta e intensa. Hanno registrato l'attività cerebrale di ventitré di questi pazienti e l'hanno confrontata con l'attività cerebrale di ventitré persone sane che non soffrivano di schizofrenia. I partecipanti sani sono stati accoppiati ai pazienti per età e livello di istruzione per garantire un confronto equo.

I risultati hanno rivelato una differenza chiara e sorprendente nel modo in cui i cervelli dei pazienti acuti rispondevano al compito. Quando i pazienti vedevano il raro cerchio giallo che richiedeva di fermarsi, il segnale elettrico che di solito segna il rilevamento del conflitto da parte del cervello era significativamente più debole rispetto al gruppo sano. In effetti, la forza di questo segnale era ridotta di oltre la metà nei pazienti. Ciò suggerisce che durante un episodio psicotico acuto, la capacità del cervello di riconoscere persino che deve interrompere un'azione è gravemente compromessa. Inoltre, quando i pazienti vedevano il comune cerchio blu che richiedeva di premere un pulsante, la tempistica della risposta elettrica del loro cervello era molto più erratica. Mentre i cervelli dei partecipanti sani reagivano con un ritmo costante ogni volta, i cervelli dei pazienti mostravano un alto grado di variabilità, con i picchi elettrici che saltavano da un momento all'altro da un tentativo all'altro. Questa inconsistenza indica che il meccanismo neurale responsabile dell'esecuzione di una semplice risposta motoria è instabile e impreciso durante la malattia acuta.

Un altro risultato chiave riguardava la localizzazione dell'attività cerebrale. Nelle persone sane, il segnale associato al fermarsi di un'azione tende a essere più forte nella parte posteriore e centrale della testa. Nei pazienti acuti, questo segnale si è spostato in avanti, diventando più forte nella parte anteriore del cervello. Questo spostamento, noto come anteriorizzazione, suggerisce che il cervello stia cercando di compensare le proprie difficoltà reclutando aree diverse per svolgere il compito, ma non lo sta facendo in modo efficiente. Interessante è che i ricercatori hanno scoperto che la gravità dei sintomi dei pazienti, come allucinazioni o depressione, non spiegava direttamente queste differenze elettriche. Ciò implica che questi cambiamenti nei segnali cerebrali sono una caratteristica centrale del disturbo stesso, presenti indipendentmente da quanto intensi siano i sintomi in quel momento.

Lo studio ha anche esaminato come questi segnali cerebrali fossero correlati alla prestazione dei pazienti nel compito. I pazienti commettevano più errori, non riuscendo a fermarsi quando avrebbero dovuto, e erano più lenti e inconsistenti nelle pressioni del pulsante. I ricercatori hanno scoperto che minore era il segnale di arresto del cervello e più erratica era la tempistica della risposta, peggiore era la prestazione del paziente nel compito. Questa connessione conferma che questi schemi elettrici non sono solo rumore casuale, ma sono direttamente legati alla difficoltà reale che i pazienti affrontano nel controllare le proprie azioni. Lo studio non ha riscontrato che la quantità di farmaci assunti nei primi giorni del ricovero ospedaliero spiegasse queste differenze, suggerendo che i cambiamenti fossero dovuti alla malattia stessa piuttosto che ai farmaci.

Catturando la firma elettrica del cervello durante la fase più intensa della schizofrenia, questa ricerca fornisce un quadro più chiaro di ciò che va storto nel sistema di controllo esecutivo della mente. I risultati suggeriscono che la riduzione della forza del segnale di arresto e la tempistica erratica della risposta sono marcatori affidabili del disturbo, che compaiono anche quando una persona è nel suo stato peggiore. Sebbene lo studio non offra una nuova cura, identifica segni misurabili specifici che potrebbero aiutare medici e scienziati a comprendere più profondamente le radici biologiche della schizofrenia. Esso punta verso un futuro in cui la salute del cervello di una persona possa essere valutata non solo da ciò che dice o da come si comporta, ma dai ritmi elettrici precisi che guidano la sua capacità di pensare, agire e fermarsi.