Fascio di luce puntato sull’invecchiamento del cervello, per scoprire che il cervello anziano non sempre tende al disordine più di uno giovane. È stato trovato un modo semplice e low cost per misurare tale invecchiamento, attraverso un elettroencefalogramma e l’intelligenza artificiale. È stato anche verificato che l’attività cerebrale si modifica con l’età e, anche in assenza di malattie, diventa fisiologicamente per certi aspetti più ‘disordinata’ ma in modo prevedibile. Lo dimostra la ricerca del laboratorio di Brain Connectivity dell’Ircss San Raffaele di Roma, pubblicata su GeroScience.

Fare ricerca sui cambiamenti del cervello durante l’invecchiamento, evidenziano i ricercatori, è fondamentale per comprendere meglio come l’età influisca sulle funzioni cognitive e, anche, per identificare fasi precoci di condizioni patologiche e neurovegetative, come, ad esempio, la demenza da Alzheimer. Lo studio è stato condotto dai professori Fabrizio Vecchio e Paolo Maria Rossini, oltreché dai loro collaboratori e ha avuto come principale obiettivo la ricerca sull’invecchiamento fisiologico attraverso ‘esplorazione di un parametro, chiamato entropia, estratto dai segnali elettrici del cervello umano.

“Questa misura –  spiega Rossini, direttore del Dipartimento Neuroscienze e Neuroriabilitazione dell’IRCCS e coautore della pubblicazione- consente di quantificare il livello di informazione, incertezza o ‘graduale tendenza al disordine’ in un segnale per definizione molto irregolare  (molto differente da quello, per esempio, da quello del cuore che è regolare in ritmo e morfologia), rappresentando, se applicato all’elettroencefalografia, un indice quantitativo della casualità e del disordine del sistema dinamico cerebrale e un potente strumento per analizzare qualsiasi stato mentale”.

“Per spiegarsi meglio-aggiunge Vecchio– è utile immaginare l’immensa popolazione delle cellule nervose (circa 100 miliardi in un cervello umano adulto) come un sistema che partendo da uno stato di base può muoversi in varie direzioni in risposta a uno stimolo, o in presenza di condizioni di invecchiamento fisiologico o patologico. L’organizzazione del cervello (cellule e circuiti nervosi) deriva infatti dal suo stato base a un diverso stato che può dar luogo a un sistema meno complesso (attività neurale più regolare) o a uno più complesso (attività neurale più irregolare)”.

Per il loro lavoro gli esperti hanno coinvolto 161 volontari (72 giovani e 89 anziani) che sono stati sottoposti a registrazione elettroencefalografica. L’entropia è stata calcolata sull’intero tracciato dell’EEG e dopo averlo suddiviso nelle sue tipiche bande di oscillazione (delta, theta, alpha, alpha1, alpha2, beta1, beta2, gamma).  “I due gruppi di volontari – chiarisce Rossini – hanno mostrato valori di entropia differenti, in particolare più alti negli anziani che nei giovani”.

I ricercatori hanno anche messo a punto un ‘software‘ basato sull’intelligenza artificiale in grado di leggere l’età di un individuo dal livello di ‘disordine‘ (entropia) del suo cervello registrato con un semplice elettroencefalogramma. L’algoritmo mostra performance molto elevate di accuratezza, sensibilità e specificità, tanto che in futuro potrebbe potenzialmente essere adoperato come detector precoce di condizioni patologiche cerebrali ancora asintomatiche. Ad esempio potrebbe accorgersi di un livello patologico di disordine cerebrale, più elevato rispetto all’età dell’individuo sotto esame.