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Il midollo spinale è più "intelligente" del previsto

12 febbraio 2019

Un nuovo studio ha scoperto che il midollo

spinale elabora direttamente i segnali

neurali necessari per controllare il movimento

delle mani. La scoperta smentisce l'idea che

questa parte del sistema nervoso serva quasi

esclusivamente a trasferire i segnali neurali

tra il cervello e la periferia del corpo(red)

neuroscienzefisiologia

Il midollo spinale, la porzione del sistema

nervoso che esce dalla scatola cranica e

corre lungo la colonna vertebrale, è stata

considerata finora poco più di una lunga

"autostrada" di collegamento, incaricata

di trasmettere gli impulsi nervosi che partono

dall'encefalo e arrivano alle zone periferiche

dell'organismo, e viceversa.

Un nuovo studio pubblicato su "Nature Neuroscience"

 ha dimostrato invece che il midollo spinale

ha un ruolo molto più "intelligente", perché

è in grado anche di elaborare e controllare

funzioni motorie complesse, per esempio

come mettere una mano in una certa posizione

nello spazio.

Questo tipo di controllo delle mani richiede

la raccolta di stimoli sensoriali che arrivano

da diverse articolazioni, essenzialmente

dal gomito e dal polso, stimoli che finora

si pensava fossero elaborati e convertiti

in comandi motori a livello della corteccia

cerebrale.

Il risultato è emerso da una sperimentazione

di laboratorio in cui alcuni soggetti hanno

indosato un esoscheletro robotico, in grado

di compiere movimenti nelle tre direzioni de

llo spazio. Ai volontari è stato poi chiesto

di mantenere la propria mano in una posizione

dello spazio predefinita.

L'esoscheletro robotico aveva il compito di

spostare il braccio da quella posizione, e

contemporaneamente di far flettere o estendere

la mano e l'avambraccio.

Nel frattempo, gli sperimentatori misuravano il

tempo impiegato dai muscoli del braccio per

rispondere ai movimenti dell'esoscheletro

riportando il braccio nella posizione predefinita.

Dal tempo di latenza dei movimenti e dei

relativi impulsi nervosi, sono riusciti a determinare

quale parte del processo si svolgesse nel

cervello o nel midollo spinale.

"Abbiamo scoperto che le risposte erano così 

rapide che non potevano che essere generate

dai circuiti dello stesso midollo spinale", ha

spiegato Jeff Weiler. "Ciò che si può osservare

è che questi circuiti midollari non si preoccupano

di ciò che si verifica nelle singole articolazioni,

ma solo di dove si trova la mano nello spazio

esterno e generano una risposta che cerca di

riportarla nella posizione iniziale".

La risposta nervosa di questo tipo era già nota,

ed è denominata riflesso di allungamento

(stretch reflex) ma si pensava che fosse molto

limitata in termini di ausilio al movimento.

"Si credeva che questo riflesso spinale agisse

solo per ripristinare la lunghezza del muscolo

nella situazione originale, qualunque cosa fosse

all'origine dell'allungamento", precisa Andrew

Pruszynski, autore senior dello studio.

"Ciò che abbiamo mostrato è che avviene qualcosa

di molto più complesso: un vero e proprio controllo

della mano nello spazio".

"Questo risultato mostra che almeno una funzione

importante viene elaborata a livello del midollo

spinale, e apre quindi la strada a un'intero campo

di nuove ricerche per cercare di capire che cosa

avviene realmente a livello spinale e che cosa

finora ci siamo persi", ha concluso il ricercatore.