Chiarire la propriocezione

Una corretta propriocezione richiede input al cervello da più fonti, come i recettori dalla pelle e dai muscoli e i sistemi visivo, uditivo e vestibolare. Il cervello integra poi questi segnali per generare output accurati per il movimento.

Gli scienziati del progetto BRAINPROP (“Brain mechanisms of human limb movement sense”) hanno studiato il ruolo della corteccia motoria primaria nel mediare la propriocezione nel cervello. BRAINPROP ha utilizzato risonanza magnetica funzionale (fMRI) e stimolazione magnetica transcranica (TMS) per chiarire in che modo il cervello elabora le informazioni propriocettive.

Gli esperimenti di TMS sui muscoli delle mani hanno mostrato differenze nella loro rappresentazione propriocettiva nella corteccia motoria, suggerendo che tale rappresentazione dipenda dal compito e dalla posizione.

Negli esperimenti in fMRI è stata utilizzata una tecnica di analisi MVPA (multi voxel pattern analysis) per raccogliere informazioni durante l’attivazione della corteccia motoria dai movimenti passivi delle mani. A differenza del modello lineare normalmente utilizzato, la MVPA è riuscita a differenziare tra i pattern di attivazione nelle aree motorie per le posizioni della mano selezionate. Ciò ha fornito nuove informazioni sull’attività della corteccia motoria per la percezione della posizione delle mani durante flessione ed estensione.

Un altro approccio interessante riguardava l’applicazione di una fasciatura sulla parte superiore del braccio dei partecipanti per indurre paralisi temporanea dell’avambraccio durante gli esperimenti fMRI. I partecipanti hanno poi utilizzato la mano bloccata per spingere con forze differenti. I dati dell’imaging hanno rivelato che malgrado la mancanza di segnale da pelle e muscoli, i segnali motori erano sufficienti ad attivare le rappresentazioni propriocettive nella corteccia motoria.

I risultati del progetto hanno migliorato la nostra comprensione del modo in cui il cervello elabora i segnali propriocettivi per percepire in modo accurato la posizione e generare movimento. Tale conoscenza potrebbe dimostrarsi inestimabile nella riabilitazione dei pazienti dopo un ictus o nell’uso delle protesi.