L'EEG ad alta densità nello studio del Meccanismo Specchio in età evolutiva. Due ricerche empiriche condotte su bambini a Sviluppo Tipico e con Disturbo dello Spettro Autistico.

Numerosi studi hanno dimostrato la presenza di un meccanismo di rispecchiamento motorio in bambini di pochi mesi di vita, cosଠcome in bambini di età  scolare (Marschall e Meltozf, 2011). Per i bambini di fascia di età  scolare ਠstato sottolineato che la maggior parte delle evidenze empiriche, proviene da studi che hanno indagato il Meccanismo Specchio (MS) nel Disturbo dello Spettro Autistico (DSA). In relazione al profilo clinico delle persone con DSA (APA, 2000), ਠstato infatti ipotizzato che alcuni dei deficit manifestati in questa patologia, potrebbero essere la conseguenza di un alterato sviluppo nelle intrinseche proprietà  del sistema motorio (Gallese, 2003; Gallese e Rochat, 2009). In generale, la maggior parte degli studi, che si sono occupati del MS in età  evolutiva, hanno impiegato come tecnica di indagine l'Elettroencefalogramma (EEG). Di seguito vengono presentati due studi che sono stati realizzati in bambini di età  scolare, impiegando l'EEG come tecnica. Per entrambi questi esperimenti abbiamo utilizzato il paradigma originale di Umiltà  et al. (2001). In particolare, l'obiettivo principale del primo studio ਠstato quello di indagare nei bambini con DSA e a ST, l'intensità  della soppressione dell'alfa sensori-motorio, durante l'osservazione di atti motori di afferramento, eseguiti in due diverse Condizioni sperimentali: una mano afferra un oggetto: (Condizione †œInteramente visibile†�), una mano afferra un oggetto, ma l'interazione tra la mano e l'oggetto viene nascosta da uno schermo nero (Condizione †œOscurata†�). Inoltre, ਠstato esplorato il ruolo della †œfamiliarità /semantica†� degli oggetti afferrabili, ossia, della relativa influenza sulla soppressione dell'alfa sensori-motorio. Infine, nel tentativo di chiarire i controversi risultati di fMRI, le modulazioni dell'alfa sensori-motorio sono state investigate mediante una analisi di †œsoppressione per ripetizione ". Il primo risultato che merita di essere evidenziato ਠla soppressione dell'alfa indotta in entrambi i gruppi di bambini durante l'osservazione delle Condizione †œOscurata†�, confermando come ci si aspettava dal lavoro Southgate et al. (2010), il pattern ottenuto in bambini di pochi mesi. Tuttavia, diversamente da Southgate et al. (2010), i presenti risultati mostrano che l'osservazione della Condizione †œInteramente Visibile†� suscita in entrambi i gruppi di bambini un livello pi๠elevato di soppressione, se confrontato con l'osservazione della Condizione †œOscurata†�. Le ragioni per cui l'osservazione di afferramento †œOscurato†� induce minore attivazione del MS possono essere diverse. In primo luogo, i dati recenti di sul MS negli esseri umani sottolineano che la corteccia post-centrale puಠessere considerata parte integrante del circuito dei neuroni-specchio (vedi Keysers, Kaas e Gazzola 2010; Arnstein et al 2011). E 'possibile che la Condizione †œVisibile†� renda pi๠esplicite agli osservatori le conseguenze sensoriali dell'azione osservata (per esempio, l'interazione/contatto mano-oggetto). Tali informazioni sono chiaramente mancanti nella Condizione †œOscurata†�. Se questo ਠvero, i risultati ottenuti sembrerebbero suggerirebbe che sia i bambini a ST che i bambini con DSA sono ugualmente sensibili alla disponibilità  visiva delle conseguenze somato-sensoriali delle azioni osservate. In secondo luogo, Umiltà  et al. (2001) hanno dimostrato che solo il 50% dei neuroni pre-motori, testati nel macaco, rispondono alla Condizione †œOscurata†�. Di conseguenza, i nostri risultati potrebbero anche dipendere da un numero inferiore di neuroni specchio attivati nella stessa Condizione. Inoltre, i nostri dati hanno mostrato una funzionalità  alterata e lateralizzata del MS, nei bambini con DSA: caratterizzata da mancanza di soppressione dell'alfa sensori-motorio, nell'emisfero sinistro, durante l'osservazione dell'afferramento di un oggetto neutro, ed una significativa ridotta soppressione, nell'emisfero destro, durante l'osservazione dell'afferramento del giocattolo. E' stata inoltre trovata una significativa correlazione negativa tra la soppressione dell'alfa sensori-motorio, nell'emisfero destro, durante l'osservazione dell'atto motorio di afferramento di un giocattolo e la sottoscala sociale dell'ADOS. Non sono state rilevate differenze tra i gruppi durante l'osservazione della Condizione †œOscurata†�. L'approccio di analisi di †œsoppressione per ripetizione†� non ha mostrato effetti di adattamento, nella potenza dell'alfa sensori-motorio, per entrambi i gruppi. Sulla base dei risultati attuali, proponiamo che alcuni dei disturbi cognitivi sociali manifestati nel DSA possano essere attribuiti ad una specifica compromissione della intrinseca organizzazione del sistema motorio corticale. Nel secondo studio, con la finalità  di indagare i circuiti parieto-frontali con proprietà  specchio, in bambini di età  scolare, abbiamo registrato i Potenziali Evocati, durante l'osservazione dei due diversi tipi di atti motori sopra illustrati: la Condizione †œInteramente visibile†�, e la Condizione †œOscurata†�. In questo secondo studio, le potenzialità  dell'EEG ad alta densità  e tecniche di localizzazione delle sorgenti cerebrali sono state impiegate per esplorare e descriverne i pattern temporali di attivazione delle due diverse Condizioni sperimentali. I potenziali registrati durante l'osservazione dell'interazione mano/oggetto (da 500 a 1000ms), Visibile e Oscurata, sono potenziali evocati tardivi. La Condizione †œInteramente Visibile†� e la Condizione †œOscurata†� hanno mostrato modelli diversi di forma d'onda degli ERP (confermato dall'analisi di ampiezza degli ERP e dalla analisi TANOVA), aspetto che si ਠriflesso nelle diverse attivazioni, e nelle differenti temporizzazioni di processi comuni. Nel presente lavoro, con il metodo della localizzazione delle sorgenti (LAURA), abbiamo dimostrato che, nei bambini di età  scolare, entrambe le nostre Condizioni si sono rilevate capaci di attivare aree tradizionalmente pensate essere parte del "Circuito Specchio di afferramento": la corteccia premotoria (BA6) e il lobo parietale inferiore (BA40) (vedi: Rizzolati, Sinigaglia 2010). Nei bambini, la Condizione †œInteramente Visibile†� ha indotto: prima, una attivazione generale posteriore (BA7, BA40), assieme ad una attivazione, sinistra, a livello frontale (BA6), quindi, un aumento di attivazione nella regione premotoria di destra (parte pi๠ventrale) (BA6), infine, una generale diminuzione delle risposte. Un pattern analogo ਠstato osservato per la Condizione †œOscurata†�, tuttavia, contraddistinto da una iniziale e prolungata risposta nel lobo parietale inferiore di destra (BA40) e da una assenza di attivazione in premotoria ventrale di destra. Un altro aspetto interessante emerso ਠche in entrambe le Condizioni questo meccanismo non sembra essere limitato alla corteccia premotoria ventrale e al lobo parietale inferiore, piuttosto sembra coinvolgere diversi circuiti; alcune di queste attivazioni riguardano una parte dorsale della corteccia premotoria (BA6: †˜superior frontal gyrus'), e il lobulo parietale superiore (BA7): aree che si pensa siano parte del cosଠdetto "circuito di raggiungimento" (la fase di †œtrasporto†�, si veda: Filimon et al., 2007). Infine, per la Condizione †œOscurata†� sono state registrate numerose attivazioni (BA17, BA19, BA10), rispetto alla Condizione †œInteramente Visibile†�: che sembrerebbero indicare, in generale, un maggior coinvolgimento di processi di varia natura. In sintesi, questo studio fornisce la prima descrizione dei circuiti parieto-frontali durante l'osservazione dell'azione nei bambini. I nostri risultati rappresentano la prima evidenza che anche nei bambini la comprensione dell'azione suscitata un forte coinvolgimento di questo circuito, modulato nel tempo ed influenzato dalla trasparenza dello scopo dell'azione osservata.