Plasticità cerebrale e neuroni specchio : tecniche di riduzione del dolore neuropatico dovuto ad amputazione chirurgica dell’arto

Abstract

La scoperta della neuroplasticità e successivamente dei neuroni specchio ha cambiato per sempre la visione delle neuroscienze riguardo le proprietà auto-riparative del cervello. Osservare, immaginare e agire un tempo erano considerate azioni con differente impatto a livello neuronale. Oggi, invece, sappiamo che il cervello sfrutta aree neurali in parte condivise sia per agire ma anche per osservare o semplicemente per immaginare un’azione motoria. L’idea, quindi, che questo potesse essere sfruttato dal punto di vista clinico catturò subito la curiosità degli scienziati, che già dopo la scoperta dei neuroni mirror avviarono una serie di studi per cercare di capire come realizzare dei protocolli di riabilitazione motoria per pazienti con paralisi cerebrali (Ertelt et al., 2007). Successivamente, simili studi furono eseguiti anche su categorie di pazienti non affetti da nessun genere di cerebrolesione (Chan et al., 2007). Gli studi di Ramachandran and Hirstein (1998) sulla mirror box per pazienti amputati creavano infatti in un background promettente riguardo il fatto che la semplice osservazione del proprio arto sano riflesso in uno specchio potesse indurre una riorganizzazione plastica della corteccia motoria e somatosensoriale in grado di ridurre il dolore da arto fantasma. Col tempo le ricerche in questo campo si sono estese fino all’utilizzo della realtà virtuale e dell’intelligenza artificiale (Ortiz-Catalan et al., 2016; Ambron et al., 2018), delineando un quadro terapeutico per alcuni pazienti sorprendentemente efficace. Il compito di questa tesi magistrale è quindi quello di far luce, dal punto di vista metodologico e statistico, sulla possibile efficacia di queste principali tecniche riabilitative per il dolore da arto fantasma basate su una stimolazione del sistema mirror.

The discovery of neuroplasticity and later of mirror neurons has changed forever the neuroscience view of the self-repair properties of the brain. Observing, imagining and acting were once considered actions with different neuronal impacts. Today, however, we know that the brain uses partially shared neural areas both to act but also to observe or simply to imagine a motor action. Therefore, the idea that this could be exploited from the clinical point of view immediately captured the curiosity of scientists, who, soon after the discovery of mirror neurons, started a series of studies to try to understand how to plan protocols of motor rehabilitations for patients with cerebral paralysis (Ertelt et al., 2007). Later, similar studies were also performed on categories of patients without any kind of brain injury (Chan et al., 2007). The Studies of Ramachandran and Hirstein (1998) on the mirror box for amputees established in fact a promising background about the fact that the simple observation of one’s healthy limb reflected in a mirror could induce a plastic reorganization of the motor and somatosensory cortex able to reduce phantom limb pain. Over time, research in this field has extended to the use of virtual reality and artificial intelligence (Ortiz-Catalan et al., 2016; Ambron et al., 2018), outlining a surprisingly effective therapeutic framework for some patients. The task of this master’s thesis is therefore to shed light, from a methodological and statistical point of view, on the possible effectiveness of these main rehabilitation techniques for phantom limb pain based on a stimulation of the mirror system.