La capacità di concentrarsi su un obiettivo e ignorare ciò che distrae non appartiene soltanto agli esseri umani. Anche uccelli, rettili, pesci e altri animali riescono a dirigere l’attenzione verso uno stimolo preciso, filtrando ciò che avviene ai margini. È una funzione antica, essenziale per sopravvivere: trovare cibo, evitare pericoli, seguire una preda, proteggere i piccoli o orientarsi in un ambiente complesso.
Eppure, nonostante sia una capacità così diffusa nell’evoluzione, non è ancora del tutto chiaro quali circuiti cerebrali la rendano possibile. Un nuovo studio condotto da ricercatori della Johns Hopkins University, pubblicato su Nature Communications, ha individuato nei topi un gruppo di neuroni che sembra avere un ruolo decisivo nell’attenzione spaziale selettiva.
Questi neuroni si trovano in una regione antica del cervello, nel tronco encefalico, e secondo gli autori funzionerebbero come una sorta di motore di selezione dell’attenzione. Non decidono genericamente se l’animale vede o si muove, ma aiutano a rispondere a una domanda molto concreta: quale informazione è più importante in questo momento?
Il gruppo di neuroni chiamato PLTi
I neuroni studiati appartengono al cosiddetto complesso inibitorio parabigemino-tegmentale laterale, indicato con la sigla PLTi. Sono cellule nervose che utilizzano il GABA, un messaggero chimico con funzione inibitoria nel sistema nervoso centrale. In termini semplici, il GABA contribuisce a frenare o modulare l’attività di altri neuroni, evitando che il cervello venga travolto da segnali concorrenti.
Il PLTi agisce in relazione al collicolo superiore, una struttura del mesencefalo coinvolta nell’integrazione di stimoli visivi e di altre informazioni sensoriali. Questa regione aiuta a costruire una mappa dello spazio intorno al corpo e a orientare l’attenzione verso ciò che conta di più.
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L’interesse per questi neuroni nasce anche dal fatto che appartengono a una rete molto conservata nell’evoluzione. Circuiti simili sono presenti in animali diversi, dai pesci agli uccelli fino ai mammiferi. Per questo i ricercatori ipotizzano che anche nel cervello umano possano esistere neuroni con caratteristiche paragonabili, anche se serviranno molti studi per dimostrarlo.
L’esperimento sui topi e il test dell’attenzione
Per capire il ruolo del PLTi, i ricercatori hanno osservato topi impegnati in un compito di attenzione su touchscreen. Gli animali dovevano concentrarsi su immagini davanti a loro e toccare lo schermo con il muso per ricevere una ricompensa, ignorando però distrattori che comparivano in altre zone.
Quando i neuroni PLTi erano attivi, i topi riuscivano a svolgere il compito senza particolari difficoltà. Erano in grado di selezionare lo stimolo rilevante e trascurare gli elementi meno importanti. Ma quando i ricercatori hanno spento temporaneamente questi neuroni, attraverso una tecnica basata su un virus progettato per disattivarli, gli animali hanno perso molta della loro capacità di concentrazione.
Il dato più interessante è che non sembrava compromessa la vista, né la capacità motoria necessaria per eseguire il compito. I topi non erano diventati ciechi, confusi nei movimenti o incapaci di usare lo schermo. Il problema riguardava soprattutto la selezione tra informazioni concorrenti: capire quale stimolo meritasse attenzione e quale potesse essere ignorato.
Quando il cervello non filtra più le distrazioni
Secondo il neuroscienziato Shreesh Mysore, uno degli autori dello studio, quando questi neuroni vengono inattivati i topi diventano molto più distraibili. Anche stimoli deboli, che normalmente sarebbero stati ignorati, riescono a sottrarre attenzione al compito principale.
Questo comportamento richiama uno degli aspetti tipici dell’ADHD, cioè la difficoltà a mantenere l’attenzione quando nell’ambiente sono presenti distrattori, anche poco rilevanti. È proprio qui che lo studio diventa interessante per la ricerca sui disturbi dell’attenzione.
Il collegamento, però, va trattato con prudenza. Lo studio è stato condotto sui topi e non dimostra che l’ADHD nell’essere umano dipenda da questi neuroni. Suggerisce piuttosto che il PLTi possa rappresentare un circuito da esplorare meglio, perché coinvolto in una funzione che risulta alterata in condizioni come ADHD e schizofrenia: la capacità di dare priorità agli stimoli.
Un circuito antico, non solo la corteccia “moderna”
Per molto tempo, l’attenzione selettiva è stata studiata soprattutto guardando alle regioni più evolute del cervello, in particolare aree corticali condivise dagli esseri umani e dagli altri primati. La nuova ricerca sposta parte dell’attenzione su strutture più antiche, situate più in profondità.
Questo non significa che la corteccia non sia importante. L’attenzione è una funzione complessa e coinvolge molti circuiti. Lo studio, però, suggerisce che una regione più antica del cervello possa avere un ruolo più centrale del previsto nel decidere a quale punto dello spazio dare priorità.
È un cambio di prospettiva rilevante. Se un meccanismo così antico contribuisce alla selezione dell’attenzione nei topi, potrebbe esistere una base evolutiva profonda per alcune funzioni che siamo abituati a considerare più “cognitive” e moderne. Il cervello, in altre parole, potrebbe usare circuiti molto antichi per risolvere problemi ancora attuali: filtrare il rumore e concentrarsi su ciò che conta.
Perché il dato interessa lo studio dell’ADHD
L’ADHD, o disturbo da deficit di attenzione e iperattività, è una condizione complessa, che non può essere ridotta a un solo circuito cerebrale. Coinvolge attenzione, impulsività, regolazione del comportamento, motivazione e gestione degli stimoli. Proprio per questo, ogni nuova pista biologica deve essere valutata con cautela.
Il dato sui neuroni PLTi non offre una spiegazione definitiva, né una cura. Tuttavia, può aiutare a comprendere meglio un aspetto specifico: perché alcuni cervelli faticano di più a ignorare stimoli secondari e a restare agganciati al compito principale.
Un elemento interessante riguarda il GABA, il messaggero inibitorio usato da questi neuroni. Alterazioni nei sistemi GABAergici sono state studiate anche in relazione all’ADHD. Questo non basta a stabilire un nesso diretto, ma rafforza l’idea che i meccanismi di inibizione e filtro degli stimoli siano una parte importante del problema.
I limiti dello studio
Come sempre, il passaggio dal modello animale all’essere umano richiede prudenza. I topi sono utili per studiare il cervello perché permettono esperimenti che non sarebbero etici negli esseri umani, ma il loro sistema nervoso non è identico al nostro. Un circuito che nei topi controlla una certa funzione potrebbe avere nell’uomo un ruolo più articolato o diverso.
Inoltre, lo studio mostra che il PLTi è necessario per un compito specifico di attenzione spaziale selettiva nei topi. Non dimostra che lo stesso meccanismo spieghi tutte le forme di attenzione, né che sia coinvolto in modo diretto nei disturbi clinici umani.
Gli stessi ricercatori indicano la necessità di ulteriori indagini. Servirà capire se neuroni equivalenti esistono nell’uomo, se funzionano nello stesso modo e se sono realmente alterati in condizioni come ADHD, autismo o schizofrenia.
Una nuova finestra sulla concentrazione
Il valore dello studio sta soprattutto nell’aver individuato un possibile nodo profondo del sistema dell’attenzione. Non un generico “interruttore” magico della concentrazione, ma un gruppo di neuroni che sembra aiutare il cervello a ordinare le priorità quando più stimoli competono tra loro.
È una funzione che nella vita quotidiana appare continua e quasi automatica. Leggere mentre intorno ci sono rumori, ascoltare una persona in una stanza affollata, lavorare senza lasciarsi catturare da ogni notifica: tutte queste situazioni richiedono un filtro. Quando il filtro funziona, l’attenzione resta stabile. Quando si indebolisce, anche distrazioni minime possono diventare difficili da ignorare.
Fonti:
- ScienceAlert - Scientists Find Hidden 'Focus Switch' in The Brain – And It May Hold Clues to ADHD
- Nature Communications - Evolutionarily old brainstem neurons are required for the control of selective spatial attention
