Stati vegetativi: il silenzio dei neuroni che spegne la coscienza

Perché una persona in stato vegetativo è sveglia ma senza coscienza? Come spiegarsi uno stato cerebrale attivo, reattivo, eppure incapace di sostenere le risposte complesse in presenza di stimolazione, che caratterizzano le interazioni tra le aree cerebrali proprie dello stato di coscienza?

Un nuovo studio appena pubblicato su Nature Communications (“Sleep-like cortical OFF-periods disrupt causality and complexity in the brain of unresponsive wakefulness syndrome patients”) risponde a questa domanda, facendo luce su questo apparente paradosso. Il lavoro, condotto da Mario Rosanova e Matteo Fecchio del gruppo del professor Marcello Massimini del Dipartimento di Scienze Biologiche e Cliniche “L. Sacco” dell’Università Statale di Milano, in collaborazione con la Fondazione Don Gnocchi (Nucleo di Accoglienza per Persone in Stato Vegetativo dell’Istituto "Palazzolo" di Milano, di cui è responsabile la dottoressa Guya Devalle, foto sopra), dimostra che l’incapacità del cervello di pazienti in stato vegetativo di sostenere le interazioni complesse che caratterizzano lo stato di coscienza è dovuta alla tendenza patologica dei circuiti corticali a collassare in un breve periodo di silenzio neuronale ogni volta che ricevono un segnale dall’esterno o vengono perturbati.

Questo periodo di silenzio neuronale, innescato proprio dallo stimolo esterno, si chiama OFF-period e si osserva anche durante il sonno profondo in soggetti sani, mentre non si manifesta mai durante la veglia fisiologica. Gli OFF-periods bloccano sia le riverberazioni locali, necessarie all’elaborazione di qualunque segnale in ingresso, sia le interazioni complesse tra le aree corticali distanti tra di loro, necessarie perché si generi coscienza. Lo studio suggerisce anche che, viceversa, gli OFF-periods spariscono, consentendo il riemergere della complessità, in quei pazienti acuti che recuperano coscienza.

«Questa scoperta ha rilevanza scientifica e clinica, perché pone in relazione eventi locali potenzialmente reversibili, come gli OFF-periods, con dinamiche cerebrali globali fondamentali nel determinare la perdita e il recupero di coscienza in seguito a lesioni cerebrali», spiegano gli autori.