La Morte Non è un Momento, ma un Processo Neurologico Che Coinvolge una “Ondata di Morte”

Definire la morte dal punto di vista neurologico è una sfida. Non si tratta di un momento preciso di transizione dalla vita alla morte, ma piuttosto di un processo che si estende per diversi minuti e che in certi casi può essere invertito. Ricercatori dell’istituto parigino “Dynamics of Epileptic Networks and Neuronal Excitability” hanno dimostrato in uno studio precedente che, dopo un lungo periodo di privazione di ossigeno – chiamato anossia – l’attività cerebrale subisce una serie di cambiamenti successivi che possono essere descritti con precisione.

Quando il cervello smette di ricevere ossigeno, le scorte di ATP, il combustibile delle cellule, vengono rapidamente esaurite. Questo provoca una perturbazione dell’equilibrio elettrico dei neuroni e un’enorme liberazione di glutammato, un neurotrasmettitore eccitatorio fondamentale nel sistema nervoso. “Inizialmente sembra che i circuiti neurali si spegnano… Poi osserviamo un aumento dell’attività cerebrale – specificamente un aumento delle onde gamma e beta”, spiega Séverine Mahon, ricercatrice di neuroscienze. “Queste onde sono di solito associate a un’esperienza cosciente. In questo contesto, potrebbero essere coinvolte nelle esperienze di pre-morte riportate da persone che sono sopravvissute ad arresti cardiorespiratori”.

Successivamente, l’attività dei neuroni diminuisce gradualmente fino a raggiungere uno stato di silenzio elettrico perfetto, corrispondente a un elettroencefalogramma piatto. Tuttavia, questo silenzio viene interrotto rapidamente dalla depolarizzazione dei neuroni, che assume la forma di un’onda ad alta ampiezza conosciuta come “ondata di morte”, che altera la funzione e la struttura del cervello. “Questo evento critico, chiamato depolarizzazione anossica, induce la morte neuronale in tutto il cervello. Come un canto del cigno, è il vero segno di transizione verso la cessazione di tutta l’attività cerebrale”, aggiunge Antoine Carton-Leclercq, dottorando e primo autore dello studio.

Fino ad ora, i ricercatori non sapevano dove l’onda di morte si iniziasse nel cervello o se si propagasse in modo omogeneo in tutti gli strati corticali. “Sapevamo già che è possibile invertire gli effetti della depolarizzazione anossica se riusciamo a rianimare il soggetto entro un preciso intervallo di tempo”, aggiunge il ricercatore. “Dovevamo ancora capire in quali aree del cervello l’onda di morte è più dannosa per preservare al massimo la funzione cerebrale”.

Per rispondere a queste domande, i ricercatori hanno utilizzato, su ratti, misurazioni dei potenziali di campo locali e registrazioni dell’attività elettrica dei singoli neuroni in diversi strati della corteccia somatosensoriale primaria – un’area che svolge un ruolo cruciale nella rappresentazione del corpo e nel processo delle informazioni sensoriali. Hanno quindi confrontato l’attività elettrica di questi diversi strati prima e durante la depolarizzazione anossica.

“Abbiamo notato che l’attività neuronale era relativamente omogenea all’inizio dell’anossia cerebrale. Poi, l’onda di morte si è manifestata nei neuroni piramidali situati nello strato 5 della neocorteccia e si è propagata in due direzioni: verso l’alto, ovvero la superficie del cervello, e verso il basso, ovvero la sostanza bianca”, spiega Séverine Mahon. “Abbiamo osservato questa stessa dinamica in diverse condizioni sperimentali e crediamo che possa esistere anche negli esseri umani”.

Questi risultati suggeriscono anche che gli strati più profondi della corteccia sono i più vulnerabili alla privazione di ossigeno – probabilmente perché i neuroni piramidali dello strato 5 hanno bisogni energetici eccezionalmente elevati. Tuttavia, quando i ricercatori hanno ossigenato nuovamente i cervelli dei ratti, le cellule hanno ripristinato le loro riserve di ATP, portando alla ripolarizzazione dei neuroni e al ripristino dell’attività sinaptica.

“Questo nuovo studio avanza la nostra comprensione dei meccanismi neurali alla base dei cambiamenti nell’attività cerebrale mentre si avvicina la morte. È ormai stabilito che, dal punto di vista fisiologico, la morte è un processo che richiede tempo… e che attualmente è impossibile dissociarlo rigorosamente dalla vita. Sappiamo anche che un EEG piatto non necessariamente significa la cessazione definitiva delle funzioni cerebrali”, conclude il professor Stéphane Charpier, capo del team di ricerca. “Ora dobbiamo stabilire le condizioni esatte in cui queste funzioni possono essere ripristinate e sviluppare farmaci neuroprotettivi per supportare la rianimazione in caso di insufficienza cardiaca e polmonare”.

Domande frequenti basate sui principali temi e informazioni presenti nell’articolo:

1. Qual è il processo che si verifica nel cervello durante la morte?
Durante la morte, il cervello subisce una serie di cambiamenti. Dopo un periodo di privazione di ossigeno, chiamato anossia, l’attività cerebrale attraversa diverse fasi. Inizialmente, i circuiti neurali sembrano spegnersi, seguiti da un aumento delle onde cerebrali gamma e beta. Successivamente, l’attività dei neuroni diminuisce gradualmente fino ad arrivare a uno stato di silenzio elettrico perfetto. Tuttavia, questo silenzio viene interrotto rapidamente dalla depolarizzazione dei neuroni, che altera la funzione e la struttura del cervello. Questa depolarizzazione anossica induce la morte neuronale in tutto il cervello.

2. Qual è l’importanza dell’onda di morte nel cervello?
L’onda di morte è un evento critico che rappresenta la transizione verso la cessazione di tutta l’attività cerebrale. Questa onda altera la funzione e la struttura del cervello, portando alla morte neuronale in tutto il cervello.

3. Dove si verifica l’onda di morte nel cervello?
L’onda di morte si verifica nei neuroni piramidali situati nello strato 5 della neocorteccia. Si propaga in due direzioni: verso l’alto, sulla superficie del cervello, e verso il basso, nella sostanza bianca.

4. Cosa succede quando il cervello viene ripristinato con ossigeno?
Quando il cervello viene ripristinato con ossigeno, le cellule ripristinano le loro riserve di ATP, portando alla ripolarizzazione dei neuroni e al ripristino dell’attività sinaptica.

5. Qual è l’obiettivo futuro della ricerca?
L’obiettivo futuro della ricerca è quello di comprendere le condizioni esatte in cui le funzioni cerebrali possono essere ripristinate e sviluppare farmaci neuroprotettivi per supportare la rianimazione in caso di insufficienza cardiaca e polmonare.

Termini chiave:

– ATP: Adenosina trifosfato, il combustibile delle cellule.
– Anossia: Privazione di ossigeno.
– Neurotrasmettitore: Sostanza chimica che trasmette segnali tra i neuroni.
– Elettroencefalogramma: Registrazione dell’attività elettrica del cervello.
– Neuronale: Relativo ai neuroni, le cellule nervose.
– Depolarizzazione anossica: Depolarizzazione dei neuroni causata dalla privazione di ossigeno.
– Neocorteccia: Parte più esterna della corteccia cerebrale, coinvolta in funzioni cognitive superiori.

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