Un nuovo studio condotto dal laboratorio di Neuroscienze Applicate e Tecnologie della Fondazione Santa Lucia IRCCS di Roma, in collaborazione con Università di Roma la Sapienza, Università di Padova e IMT di Lucca, rivela che il nostro cervello, anche quando è a riposo, “ricorda” e rappresenta i movimenti che più frequentemente osserviamo nella vita quotidiana.
L’articolo, pubblicato sulla rivista scientifica NeuroImage, dimostra che durante lo stato di riposo – cioè in assenza di stimoli esterni e/o compiti specifici – l’attività cerebrale spontanea riflette in modo selettivo l’osservazione dei movimenti più comuni, come quelli delle mani che afferrano oggetti in modo naturale e familiare.
Per comprendere come il cervello rappresenta le azioni osservate, i ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) su un gruppo di partecipanti mentre osservavano brevi video di movimenti di presa manuale: alcuni rappresentavano movimenti “comuni”, ovvero eseguiti con una cinematica fluida e abituale, altri invece erano “non comuni”, eseguiti in modo innaturale e perturbato. L’attività cerebrale è stata poi confrontata con quella registrata durante uno stato di riposo.
I risultati hanno rivelato che la rete dorsale attentiva (DAN) – una rete cerebrale coinvolta nei processi di attenzione volontaria e guidata da obiettivi – mostra una più forte somiglianza tra l’attività durante il riposo e quella durante l’osservazione di movimenti comuni rispetto all’attività elicitata dai movimenti non comuni. In altre parole, la DAN conserva spontaneamente i modelli di movimento che il cervello conosce meglio.
Al contrario, le aree cerebrali primariamente sensoriali non sembrano riflettere questa rappresentazione, suggerendo che la rievocazione spontanea di un movimento familiare non sia una semplice rielaborazione sensoriale, ma una vera e propria codifica interna cognitiva dell’azione.
Un altro risultato interessante riguarda i movimenti non comuni: quando i partecipanti osservavano movimenti “strani” o inusuali, si attivavano in misura maggiore aree parietali e premotorie, coinvolte nella pianificazione e nell’aggiornamento dei modelli motori interni. Questo potrebbe significare che, di fronte a un movimento inconsueto, il cervello si mette “al lavoro” per rianalizzarlo e comprenderlo meglio.
“Questi risultati sono fondamentali per comprendere come il cervello, anche in condizioni di riposo, continui a elaborare e mantenere attive rappresentazioni mentali del nostro repertorio motorio più familiare” - spiega la prof.ssa Viviana Betti, direttrice del laboratorio presso la Fondazione Santa Lucia e docente di Psicologia alla Sapienza Università di Roma. “È una dimostrazione concreta di come l’attività cerebrale spontanea non sia casuale, ma profondamente legata alla nostra esperienza e ai movimenti che osserviamo e compiamo ogni giorno” aggiunge la dott.ssa Cristina Perciballi, primo autore del lavoro.
Lo studio apre nuove prospettive per la comprensione dei meccanismi cerebrali alla base della rappresentazione motoria, con implicazioni potenziali per la riabilitazione neuromotoria, lo sviluppo di interfacce cervello-macchina e l’utilizzo della realtà virtuale nel recupero funzionale.
Il lavoro è stato reso possibile grazie al finanziamento dell’European Research Council (ERC) progetto HANDmade (G.A. 759651), attribuito alla Prof.ssa Betti.