È noto che il cervello è caratterizzato da una notevole attività elettrica, misurabile con l’elettroencefalogramma. Quasi cinquanta anni fa, per la prima volta, vennero
individuate nel cervello delle onde ad elevata frequenza, tra i 30 e 100 Hertz (Hz, cicli al secondo), battezzate gamma.
Nell’ultimo decennio, queste onde hanno ricevuto una particolare attenzione in quanto emergono in concomitanza dello svolgimento di vari compiti legati a stimoli sensoriali, ma anche ai circuiti dell’attenzione e della coscienza. In particolare, diversi studi hanno segnalato l’esistenza di una forte corrente di onde gamma nell’ippocampo, area fondamentale per la memoria.
Ma dove è situato il generatore delle gamma e che rapporto c’è tra queste e le altre onde cerebrali e, in definitiva, qual è il significato generale dell’attività elettrica oscillatoria del cervello? Una prima importante risposta è venuta da un gruppo misto, neuro-fisiologi e ingegneri informatici, guidato da Gyorgy Buzsaki, dell’Università del New Jersey. Con un ampio articolo, pubblicato sulla rivista Neuron, Buzsaki e colleghi dimostrano che una particolare area dell’ippocampo, denominata CA3, costituita da grandi neuroni cosiddetti piramidali, contiene il generatore del ritmo gamma.
Questi neuroni sono davvero speciali: sono, infatti, dotati di notevoli ramificazioni e di una intrinseca capacità oscillatoria. Da loro, parte un ritmo che, via via, pervade le altre aree dell’ippocampo proiettandosi, a seconda delle necessità, in diverse direzioni.
L’anno scorso, lo stesso studioso, sempre su Neuron, aveva dimostrato che dalla medesima area ippocampale (CA3) si origina il ritmo di un’altra classe di onde, non ad alta frequenza come le gamma, ma a bassa (4-8 Hz), denominate teta. Qual è il rapporto tra i due ritmi cerebrali?
È stato visto che, in assenza di ritmi teta, i gamma non scompaiono, ma sono disordinati e meno potenti. È evidente quindi che l’oscillazione teta mette in fase e potenzia anche l’oscillazione gamma. Il teta è il ritmo di fondo dell’ippocampo che sincronizza altri ritmi ed è ciò che consente a questa area cerebrale di svolgere compiti legati alla formazione di nuovi ricordi e al richiamo di quelli già codificati.
Ma perché il cervello ha bisogno di un ritmo ondulatorio per svolgere i suoi compiti? Perché qualsiasi compito, per potersi espletare, ha bisogno della integrazione in network di aree
cerebrali separate e, spesso, anche molto distanti tra loro.
Ad esempio, quando percepiamo un oggetto, il nostro cervello lo scompone in una serie di qualità, relative al colore, alle dimensioni, ecc., che vengono elaborate da circuiti separati.
Come avviene poi la ricomposizione in una rappresentazione unitaria è ancora un mistero, ma con certezza, adesso sappiamo che si registra una forte attività oscillatoria di tipo gamma
che unifica popolazioni di neuroni collocati nelle aree visive, nell’amigdala, nell’ippocampo, ne1le aree corticali associative parietali e frontali.
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