Oggi lo studio del cervello e del suo funzionamento sta progredendo sempre di più grazie alle tecniche di neuro-immagine e di stimolazione e modulazione cerebrale. I disturbi, dovuti a processi degenerativi, a traumi, ad ictus o neuropsicologici, sono ormai all’ordine del giorno soprattutto a causa dell’invecchiamento della popolazione.
Non solo la farmacologia ma anche la psicoterapia si è rivelata in grado di produrre modificazioni nel funzionamento cerebrale.
Comprendere quindi tale funzionamento e i modi per favorirne il miglioramento è un obiettivo importante per interventi che spaziano dalla prevenzione alla riabilitazione di deficit specifici sia organici che funzionali.
La tDCS (stimolazione transcranica a corrente diretta continua) rappresenta un’importante risorsa in tale percorso, viste le sue capacità di modulazione dell’eccitabilità corticale in assenza di effetti collaterali.
La tDCS e i suoi meccanismi
La tDCS, nata in Italia e oggi usata in tutto il mondo, è una tecnica con cui è possibile stimolare diverse parti del cervello in modo non invasivo, efficace, indolore e senza effetti collaterali. Nonostante sia una tecnica “giovane”, molti studi la indicano come un prezioso strumento per il trattamento di condizioni patologiche quali morbo di Parkinson, demenza di Alzheimer, Sclerosi Multipla, dolore cronico, dipendenze, riabilitazione post ictus, traumi, depressione, ansia e nell’applicazione in Medicina dello Sport.
La stimolazione tDCS consiste in una debole corrente elettrica continua dell’intensità costante di 1-2 mA, non percepibile dalla persona, che viene applicata allo scalpo tramite una coppia di elettrodi (uno eccitatorio, l’anodo, e uno inibitorio, il catodo) di 35 cm² di superficie. Gli elettrodi sono rivestiti da una spugna sintetica imbevuta di una soluzione salina per aumentare la conduttività (consentendo di attraversare le ossa craniche e raggiungere l’area cerebrale d’interesse) ed evitare possibili effetti fastidiosi causati dall’applicazione diretta di corrente.
A questo punto vengono inseriti all’interno di una cuffia di gomma (non conduttiva) che ne facilita il fissaggio sulla testa. Generalmente viene utilizzato un montaggio in cui l’elettrodo attivo viene posizionato sull’area che si intende stimolare mentre l’elettrodo di riferimento viene posizionato sull’area sovra-orbitale controlaterale o in un’area non cefalica (ad esempio sulla spalla).
Questa tecnica, attraverso il flusso di corrente da un elettrodo all’altro, modifica i potenziali di membrana dei neuroni permettendo di modulare l’eccitabilità della corteccia cerebrale e quindi l’attività neuronale di una determinata parte del cervello, aumentando o diminuendo la funzionalità dell’area stimolata (producendo effetti a livello cognitivo, comportamentale e motorio) per un tempo che permane oltre la durata della stimolazione. In particolare, la stimolazione anodica depolarizza i neuroni aumentando l’eccitabilità corticale dell’area stimolata, mentre la stimolazione catodica iper-polarizza i neuroni con effetti inibitori. Se la stimolazione viene ripetuta più volte é possibile rendere tali modificazioni più stabili e durature (Bolognini et al. 2009).
Gli effetti della tDCS variano al variare di:
Le modificazioni prodotte diventano più stabili e durature (effetti a lungo termine) quando la stimolazione viene ripetuta molte volte (Bolognini
et al. 2009). I meccanismi alla base di questa stabilizzazione degli effetti potrebbero includere la formazione di nuove sinapsi sfruttando i meccanismi di potenziamento a lungo termine (LTP) e depressione a lungo termine (LTD).
Per questi processi sembra avere un ruolo importante il sistema del glutammato e in particolare i recettori NMDA.
Attualmente, sia presso i laboratori di ricerca istituzionali sia presso gli Istituti del Gruppo CIDIMU, la tecnica di Stimolazione transcranica a corrente diretta continua è utilizzata nelle seguenti applicazioni:
