Il nostro cervello è sempre lì. Dalla nascita, e anche prima della nascita, è esposto all'ambiente. Come reagisce il cervello a questo? Il cervello mostra un'attività spontanea o intrinseca che sembra rimanere indipendente da specifici stimoli o compiti. A prima vista si può supporre che l'attività spontanea isola e separa il cervello dal mondo. Dal momento che sembra essere generato all'interno del cervello stesso ed è apparentemente disgiunto dal mondo o dall'ambiente. Recenti studi empirici suggeriscono che questo non è vero, tuttavia, poiché è supportato da un nostro recente studio.
Niall Duncan del mio gruppo (Duncan et al, 2015) ha studiato gli studenti universitari sani, (cioè quelli senza alcuna malattia neurologica, psichiatrica o mediale) con un questionario psicologico che ha valutato il trauma infantile, il Questionario sul trauma infantile (CTQ). Questo questionario è stato completato con imaging esteso. Misurò la struttura spaziotemporale dell'attività del loro stato di riposo dei cervelli usando l'fMRI e misurò la variabile di entropia. Approssimativamente, l'entropia riflette il grado di complessità (o disordine) statisticamente definito del segnale (misurato in fMRI) nel tempo (e nello spazio) all'interno del cervello e, più specificamente, quanto il segnale in un determinato momento (e nello spazio) ) è diverso dal segnale ottenuto nei punti successivi e successivi. Pertanto, si può dire che l'entropia può essere considerata come una misura statisticamente basata sulla struttura temporale dell'attività di riposo del cervello.
In che modo il trauma della prima infanzia influenza l'entropia – la struttura temporale, l'attività intrinseca del cervello in una particolare regione – il cingolo anteriore perigenico (il PACC è molto rilevante per l'elaborazione della rilevanza personale o dell'auto-correlazione, vedi Northoff et al., 2006; Northoff 2014b) nella successiva età adulta? I soggetti che hanno ottenuto punteggi elevati per i traumi della prima infanzia hanno anche mostrato livelli più alti di entropia nell'attività intrinseca del PACC nella prima età adulta. Nello specifico, abbiamo osservato una correlazione significativa tra l'entropia PACC e il punteggio del questionario: maggiore è il grado di trauma della prima infanzia, maggiore è il grado di entropia del PACC nell'attività intrinseca del cervello più tardi nella prima età adulta. Questo risultato suggerisce che gradi più elevati di trauma della prima infanzia sono stati codificati nella struttura temporale, cioè l'entropia dell'attività intrinseca del cervello in quel momento e persistita fino all'inizio dell'età adulta.
Più in generale, gli eventi nel mondo influenzano e modulano l'attività intrinseca del cervello in modo tale (cioè in modo statistico e spaziotemporale) che possono diventare eventi traumatici per la rispettiva persona. La struttura spaziotemporale dell'attività intrinseca del cervello può quindi servire come "memoria spaziotemporizzata" di come il mondo ha influenzato e modulato il cervello e quindi, più in generale, dell'interfaccia cervello-mondo. Tale memoria "spaziotemporizzata" deve ovviamente essere distinta da ciò che psicologi e neuroscienziati cognitivi descrivono di solito come memoria: associano la memoria a specifiche caratteristiche cognitive in modo che si possa voler parlare di memoria cognitiva (tale memoria cognitiva è distinta dalla memoria spazio-temporale, di cui si fa riferimento qui , che rimane non cognitivo o pre-cognitivo). Dal punto di vista filosofico, una tale forma di memoria non cognitiva (o pre-cognitiva) potrebbe avvicinarsi a ciò che il filosofo francese dell'inizio del XX secolo Henri Bergson descrisse come "memoria" anche se tale discussione rimane al di fuori dello scopo di questo blog.
In che modo Niall Duncan supportò ulteriormente la sua ipotesi che gli eventi nella prima infanzia influissero e modulassero l'attività intrinseca del cervello? Oltre alle misure temporali dell'attività neurale, ad esempio l'entropia, utilizzando la magnetoscopia spettroscopia (MRS), Duncan ha incluso anche misure biochimiche, come la concentrazione dello stato di riposo del glutammato nel PACC. Il glutammato è un biochimico (neurotrasmettitore) che è ben noto per essere coinvolto a livello centrale nello sviluppo di percorsi neurali dalla prima infanzia fino a subito dopo la nascita. A causa del ruolo dello sviluppo neurologico del glutammato, si può supporre che il trauma della prima infanzia possa anche influenzare i livelli di glutammato più tardi nella prima età adulta.
Infatti, Duncan ha osservato una relazione diretta tra trauma della prima infanzia e glutammato: maggiore è il grado di trauma infantile (misurato con CTQ), minore è la concentrazione di glutammato nel PACC. Ciò suggerisce che un evento particolare nel mondo può influenzare e modulare le caratteristiche biochimiche dell'attività intrinseca del cervello, il suo livello di glutammato, in modo tale che il rispettivo evento possa in seguito essere considerato traumatico. Tuttavia, resta da investigare l'esatta relazione empirica tra il trauma della prima infanzia e il glutammato. È tuttavia chiaro che eventi con una distribuzione di frequenza statistica piuttosto complessa possono anche modulare e influenzare le misure biochimiche nel cervello.
Abbiamo, tuttavia, omesso la questione di come i cambiamenti nell'attività intrinseca del cervello come correlati ai traumi della prima infanzia abbiano un impatto e modulino il suo successivo funzionamento nell'età adulta successiva. Per iniziare a rispondere a questa domanda, Duncan et al. (2015) hanno incluso un altro componente nel loro esperimento di imaging in fMRI, vale a dire un compito che applicava stimoli avversivi (un breve stimolo tattile doloroso all'indice) e ne misurava l'attività indotta dallo stimolo o evocata dal compito. L'attività neurale è stata misurata specificamente durante l'anticipazione degli stimoli avversi. Più interessante, abbiamo osservato che l'attività neurale nell'insula anteriore destra e nella corteccia motoria durante l'anticipazione avversiva correlava in modo significativo con tutte e tre le misure: trauma infantile precoce, concentrazione di glutammato e grado di entropia. Nello specifico, è correlato con il rapporto tra trauma della prima infanzia: maggiore è il grado di trauma della prima infanzia, minore è il grado di attività indotta dallo stimolo nella corteccia motoria durante l'anticipazione di un (certo) stimolo avversivo.
Cosa ci dicono questi risultati sul cervello in generale? Il cervello e soprattutto la sua attività spontanea sono altamente sensibili alle esperienze nell'ambiente. Esse sono dipendenti dall'esperienza e queste esperienze sono apparentemente codificate spaziotemporalmente, pari a una memoria spaziotemporale. Il trauma infantile è codificato nell'attività spontanea del nostro cervello nell'età adulta. Quindi non possiamo mai dimenticarlo e questo influenza tutte le nostre azioni ed esperienze nel presente, come la reazione a stimoli avversivi. Per questo motivo a volte abbiamo bisogno di una terapia per affrontare le nostre esperienze della prima infanzia al fine di modulare e modificare la memoria spaziotemporale dell'attività spontanea del nostro cervello.
Duncan NW, Hayes DJ, Wiebking C, Tiretto B, Pietruska K, Chen DQ, Rainville P, Marjańska M, Ayad O, Doyon J, Hodaie M, Northoff G. (2015)
Esperienze infantili negative alterano una rete corticale prefrontale-insulare-motoria in adulti sani: uno studio preliminare multimodale rsfMRI-fMRI-MRS-dMRI.
Hum Brain Mapp. 2015 ago 19. doi: 10.1002 / hbm.22941. [Epub ahead of print]
Il PDF del documento può essere ottenuto sul mio sito Web: www.georgnorthoff.com
Questi e altri risultati iniziano a rivelare il cervello e soprattutto la sua attività spontanea, e come è modellato dalla nostra esperienza nel mondo. Nei prossimi mesi, ti condurrò ancora più in profondità nell'attività spontanea del cervello e mostrerò come è correlata al nostro senso di sé.