Ondata di morte: cova in ogni cervello umano

La morte è un concetto difficile da definire da un punto di vista neurologico, eppure esiste un’ “ondata di morte” che caratterizza ogni cervello umano. Non è un momento preciso che segna il passaggio dalla vita alla morte, ma un processo che dura diversi minuti e che, in alcuni casi, può essere reversibile.

Cos’è esattamente l’ondata di morte?

In uno studio sviluppato dal Paris Brain Institute sull’ondata di morte è stato dimostrato che dopo un lungo periodo di privazione di ossigeno, chiamato anossia, l’attività cerebrale subisce una cascata di cambiamenti successivi che ora possono essere descritti con precisione.

Quando il cervello smette di ricevere ossigeno, le sue riserve di ATP, le cellule’ carburante, si esauriscono rapidamente. Ciò provoca un’interruzione dell’equilibrio elettrico dei neuroni e un massiccio rilascio di glutammato, un neurotrasmettitore eccitatorio essenziale nel sistema nervoso.

“All’inizio i circuiti neurali sembrano spegnersi. Poi notiamo un aumento dell’attività cerebrale, in particolare un aumento delle onde gamma e beta.”Queste onde sono solitamente associate a un’esperienza cosciente. In questo contesto, potrebbero essere coinvolti in esperienze di premorte riferite da persone sopravvissute all’arresto cardiorespiratorio, ricercatrice in neuroscienze, ha spiegato Séverine Mahon.

Successivamente l’attività dei neuroni diminuisce gradualmente fino a raggiungere uno stato di perfetto silenzio elettrico, corrispondente ad un elettroencefalogramma piatto. Tuttavia, questo silenzio viene rapidamente interrotto dalla depolarizzazione dei neuroni, che assume la forma di un’onda di grande 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 tutta la corteccia. Come il canto del cigno, è il vero indicatore della transizione verso la cessazione di ogni attività cerebrale”, ha specificato Antoine Carton-Leclercq, dottorando e primo autore dello studio.

Finora i ricercatori non sapevano dove inizia l’ondata di morte nella corteccia o se si propaga in modo omogeneo attraverso tutti gli strati corticali. “Sapevamo già che è possibile invertire gli effetti della depolarizzazione anossica se riusciamo a rianimare il soggetto entro una finestra temporale specifica”.

“Dobbiamo ancora capire in quali aree del cervello l’ondata di morte potrebbe causare maggiori danni per preservare il più possibile la funzione cerebrale.”

Per rispondere a queste domande, i ricercatori hanno utilizzato, nei 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 nell’elaborazione delle informazioni sensoriali.

Gli studiosi hanno poi 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’ondata di morte è apparsa nei neuroni piramidali situati nello strato 5 della neocorteccia e si è propagata in due direzioni: verso l’alto, cioè la superficie del cervello, e verso il basso, cioè la materia bianca”.

“Abbiamo osservato questa stessa dinamica in diverse condizioni sperimentali e crediamo che possa esistere 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 un fabbisogno energetico eccezionalmente elevato. Tuttavia, quando i ricercatori hanno riossigenato il cervello dei ratti, le cellule hanno reintegrato le loro riserve di ATP, portando alla ripolarizzazione dei neuroni e al ripristino dell’attività sinaptica.

Questo studio fa avanzare la nostra comprensione dei meccanismi neurali alla base dei cambiamenti nell’attività cerebrale con l’avvicinarsi della morte. È ormai assodato che, da un punto di vista fisiologico, la morte è un processo che richiede tempo e che è attualmente impossibile dissociarla rigorosamente dalla vita.

“Sappiamo anche che un EEG piatto non significa necessariamente la cessazione definitiva delle funzioni cerebrali,” ha concluso il Professore Stéphane Charpier, che ha coordinato la ricerca. “Dobbiamo ora 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”.