Default Mode Network (DMN) può essere definita come una linea di base di attività neuronale [1] che si verifica quando il soggetto ha pensieri non orientati a uno scopo. È stata scoperta osservando il grado di variazione nel consumo di ossigeno di diverse aree del cervello, che si attivavano quando le persone non pensavano a “nulla di particolare” (questo è importante). Un altro fattore usato per studiare questa rete è la sincronia (il grado di coordinazione delle frequenze emesse dai neuroni a seguito della loro attività elettrica). Per fare un paragone, immaginate che le vecchie radio in banda trasmettano sulla stessa sintonizzazione (o su diverse che si accoppiano) e si attivino contemporaneamente comunicando su larga scala.
Nel tipico esperimento della DMN, si chiede ai soggetti di chiudere gli occhi e di non pensare a nulla di specifico, semplicemente di restare svegli. Poi si eseguono immagini con risonanza magnetica (o altre tecniche) delle aree cerebrali di interesse. Successivamente si chiede ai soggetti di svolgere un compito che richiede pensieri e/o comportamenti orientati a uno scopo (un compito esecutivo).
Queste sono le aree che si attivano nella condizione “a riposo” (DMN):
Nell’immagine possiamo vedere come, oltre alle aree in blu scuro, ci siano tratti più sfumati che collegano queste aree. Sono tratti di materia bianca e ci fanno comprendere che le reti cerebrali si configurano come reti di “mondo piccolo”: centri distribuiti e connessi su larga scala nel cervello. Queste reti si evolvono con la maturazione: nei primi anni di vita non presentano tanta coesione [2]. Tra le aree che si attivano vi sono:
– La corteccia prefrontale mediale, un’area in cui si trovano le aree di Brodmann 9 e 10, tra le altre. Queste due aree sono state collegate alle rappresentazioni della nostra personalità e alla cognizione sociale.
– Il precuneus (ventrale), collegato alla memoria episodica, alla coscienza e al sé. Anche alle abilità visuocostruttive.
– Il lobo parietale inferiore, collegato al linguaggio, all’immagine corporea e all’identificazione delle emozioni. Anche alla rappresentazione spaziale.
Quando si confronta l’attività cerebrale in entrambe le situazioni (quando “non si pensa a nulla” vs. quando si ha un pensiero orientato a uno scopo/risoluzione di problemi) si ottiene un’immagine simile a quella sopra. Le aree blu corrispondono alle zone attivate quando la persona esegue un compito (Rete di Lavoro). Le aree arancioni sarebbero la DMN. La cosa interessante è che l’esecuzione del compito esecutivo correla con una corretta attivazione della rete di lavoro (“blu”) e un’adeguata attenuazione (che non arriva a disattivazione) della DMN (“arancione”). Abbiamo un esempio della ricercata “dissociazione doppia” in neuropsicologia?
Non pensi a nulla di specifico?
In realtà, quando il ricercatore chiede di non pensare a nulla di specifico per un periodo di tempo, noi facciamo qualcosa. In primo luogo non perdiamo la consapevolezza di noi stessi. Generalmente, i soggetti degli esperimenti durante questa condizione sperimentale hanno riportato di pensare a se stessi (sé, personalità), alle cose che devono fare (memoria prospettica) o agli eventi che sono loro capitati (memoria episodica). Anche a concetti astratti (concetti semantici) che possono o meno essere collegati.
Qual è la relazione tra la DMN e l’Alzheimer?
L’Alzheimer è una sindrome di disconnessione neuronale. Questa disconnessione colpisce le reti di piccolo mondo e la loro comunicazione su larga scala. Nel caso della DMN, l’integrità della rete è compromessa dal deterioramento della corteccia cingolata posteriore e quindi dalla connettività tra la regione frontale mediale e il lobo parietale inferiore. La conseguenza è una attivazione scorretta della DMN, ma anche l’esistenza di reti più “lunghe” e quindi meno efficienti (dipende dal metodo con cui si studia il fenomeno). Sporns [3] menziona che il precuneus è inoltre un’area particolarmente vulnerabile alla deposizione di proteina amiloide. La mancanza di integrità della DMN è un marcatore biologico dell’Alzheimer.
La conseguenza cognitiva di ciò è l’incapacità di unire i contenuti cognitivi citati: ricerca intenzionale nella memoria, perdita degli schemi spaziali – sia corporei sia non corporei –, perdita dei concetti astratti, perdita della personalità. Tutto ciò, in modo progressivo.
Qual è la relazione tra la DMN e la schizofrenia?
La schizofrenia può essere concettualizzata come una sindrome di disconnessione, disintegrazione e desincronizzazione. Possiamo osservarla nelle connessioni fronto-temporali, dovute a deficit strutturali ma anche a problemi di connettività nella materia bianca su larga scala e nelle reti di piccolo mondo. La “materializzazione” di ciò può essere vista in diversi aspetti cognitivi. Non solo nella memoria di lavoro. Anche in una disconnessione del linguaggio (mutismo, intrusione di ruminazioni durante l’esecuzione di un compito, ecolalia, linguaggio disgregato, ecc.), della personalità, della coscienza, del pensiero o dello schema corporeo.
Nella schizofrenia ci sono anche alterazioni dell’efficacia delle reti cerebrali su larga scala. Qual è l’effetto sulla DMN? È duplice. Si verifica un deficit nell’inibizione della DMN. E quando esiste una soppressione scorretta della DMN, la rete “di lavoro” non funziona correttamente [4]. Da ciò potrebbero derivare, per esempio, le intrusioni tipiche di alcuni schizofrenici durante l’esecuzione delle AVD.
Qual è la relazione tra la DMN e l’autismo?
Nell’autismo, in termini generali, possiamo dire che si verifica anche una soppressione scorretta della DMN, oltre a una bassa attività generale di questa rete e a processi poveri di auto-riferimento. Inoltre, a differenza delle sindromi precedenti, potrebbe emergere un profilo opposto in cui le reti di piccolo mondo risultano iperconnesse, determinando una mancata differenziazione delle reti su larga scala. Ciò genera una perdita dell’integrazione dei processi in cui esse intervengono.
Per saperne di più:
[1] Raichle, M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., & Shulman, G. L. (2001). A default mode of brain function. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(2), 676–682. doi:10.1073/pnas.98.2.676
[2] Fair, D. A., Cohen, A. L., Dosenbach, N. U. F., Church, J. A., Miezin, F. M., Barch, D. M., Raichle, M. E., et al. (2008). The maturing architecture of the brain’s default network. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(10), 4028–4032. doi:10.1073/pnas.0800376105
[3]Sporns, O. (2011) Networks of the Brain. Ed. MIT
[4] Whitfield-Gabrieli, S., Thermenos, H. W., Milanovic, S., Tsuang, M. T., Faraone, S. V., McCarley, R. W., Shenton, M. E., et al. (2009). Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degree relatives of persons with schizophrenia. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(4), 1279–1284. doi:10.1073/pnas.0809141106
Riabilitazione cognitiva per persone con Alzheimer
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