Pubblicato sull'autorevole rivista internazionale NPJ Parkinson's Disease, parte del gruppo Nature, uno studio condotto presso la Fondazione Santa Lucia IRCCS di Roma e frutto della collaborazione tra diversi istituti italiani mette in luce il ruolo di questo neurotrasmettitore nella risposta del cervello agli errori motori. Lo studio apre la strada alla scoperta di biomarcatori legati alla dopamina e all’approfondimento delle terapie nel paziente con Parkinson.
Cosa accade nel nostro cervello quando sbagliamo? Per accorgerci di errori motori nelle azioni proprie e altrui dobbiamo realizzare che le azioni eseguite non portano agli esiti previsti e tra l’aspettativa posseduta e la situazione reale esiste una discrepanza, ovvero ci rendiamo conto che ‘c’è qualcosa che non va’. A questo evento sono associate specifiche risposte cerebrali rilevabili tramite registrazione dell’attività elettrica del nostro cervello (elettroencefalografia). Evidenze scientifiche precedenti suggeriscono che commettere un errore è associato al rilascio di dopamina, un neurotrasmettitore il cui equilibrio risulta alterato nella malattia di Parkinson.
La malattia di Parkinson è un disturbo neurodegenerativo progressivo caratterizzato dalla perdita di neuroni dopaminergici nei gangli della base e nel circuito talamo-corticale, che provocano alterazioni nel controllo motorio e nelle funzioni cognitive di alto livello. Ai pazienti viene spesso somministrata una terapia basata su farmaci che hanno azione simile alla dopamina. Tuttavia, finora ancora non è chiaro l’impatto della dopamina nei circuiti deputati al monitoraggio di errori motori.
Per comprendere meglio l’impatto e il ruolo della dopamina nel monitoraggio degli errori, i pazienti con malattia di Parkinson che hanno partecipato allo studio si sono recati presso i laboratori della Fondazione Santa Lucia IRCCS di Roma. All’interno di un Cave System per la realtà virtuale è stato creato un ambiente 3D nel quale le persone hanno sperimentato il compito di osservare il proprio braccio virtuale afferrare un bicchiere sul tavolo, mentre il braccio reale rimaneva fermo. L’arto virtuale era programmato per compiere il gesto in modo corretto nel 64% delle volte ed in modo erroneo nel 36%. Utilizzando la tecnica dell’elettroencefalogramma, comunemente utilizzata nei sistemi di interfaccia cervello-computer, i ricercatori hanno osservato i segnali elettrofisiologici dell’attività cerebrale durante lo svolgimento dell’azione da parte del braccio virtuale.
“I pazienti sono stati testati sia durante la normale terapia farmacologica dopaminergica, sia in astensione da farmaco” spiega la dott.ssa Rachele Pezzetta, psicologa e ricercatrice presso l’IRCCS San Camillo di Venezia e prima autrice dello studio “si è visto come i pazienti in deprivazione da farmaco mostrino un’alterata risposta cerebrale quando il braccio virtuale sbaglia ad afferrare il bicchiere rispetto a partecipanti sani, suggerendo come l’attività dopaminergica sia rilevante nei circuiti di previsione dell’azione e monitoraggio dell’errore.” “I risultati di questo studio possono facilitare la scoperta di biomarcatori associati alla dopamina legati all’elaborazione degli errori” commenta il Professore Salvatore Maria Aglioti, coordinatore dello studio presso l’Università la Sapienza di Roma, Center for life Nano e Neuro Science Istituto Italiano di Tecnologia e IRCCS Santa Lucia di Roma “l’obiettivo ultimo è quello di riuscire ad individuare strategie terapeutiche che - attraverso l’utilizzo di farmaci o percorsi di neuroriabilitazione - possano ripristinare l’equilibrio e migliorare la qualità di vita dei pazienti”.
Lo studio è frutto di una collaborazione interdisciplinare tra psicologici e neurologi, a cura di Rachele Pezzetta, Duru Gun Ozkan, Vanessa Era, Gaetano Tieri, Silvia Zabberoni, Sara Taglieri, Alberto Costa, Antonella Peppe, Carlo Caltagirone e Salvatore Maria Aglioti.
Riferimenti pubblicazione: Pezzetta, R., Ozkan, D.G., Era, V., Tieri, G., Zabberoni S., Taglieri S., Costa A., Peppe A., Caltagirone C., Aglioti, S.M. “Combined EEG and immersive virtual reality unveil dopaminergic modulation of error monitoring in Parkinson’s Disease”. NPJ Parkinsons Dis. 9, 3 (2023). https://doi.org/10.1038/s41531-022-00441-5