Logo Università degli Studi di Milano



 
 

Ruolo del sistema corticospinale nel controllo del movimento volontario  

RUOLO DEL SISTEMA CORTICOSPINALE NEL CONTROLLO DEL MOVIMENTO

L’impegno scientifico del Laboratorio di Fisiologia del Controllo Motorio è dedicato alla comprensione dei meccanismi alla base del controllo corticale dei movimenti volontari della mano e delle dita dell’essere umano. Tale interesse è guidato dalla necessità di comprendere perché i movimenti della mano e delle dita siano particolarmente ed irreparabilmente colpiti da danni alla corteccia cerebrale e dalle maggiori vie discendenti che originano da essa, per esempio a seguito di ictus e lesioni del midollo spinale.

I dati ottenuti nel primate non-umano hanno evidenziato il ruolo fondamentale esercitato dal sistema o tratto corticospinale (TCS) nel controllare i circuiti localizzati nel midollo spinale producendo come risultato la vasta varietà di movimenti della mano e delle dita alla base della destrezza manuale umana. Il TCS proviene da diverse aree della corteccia, presumibilmente ciascuna dedicata a controllare un aspetto specifico del movimento volontario. Per comprendere con che modalità ed attraverso quali circuiti il sistema nervoso consente e controlla l’esecuzione del movimento volontario è quindi necessario comprendere le proprietà funzionali  delle diverse componenti di questo potente sistema discendente, i.e. il TCS ed in particolare devono essere indagate: i) le proprietà delle aree da cui originano le fibre del TCS; ii) le modalità di terminazione delle fibre provenienti dalle diverse aree CTS sui motoneuroni del midollo spinale; iii) l’organizzazione del network corticale attraverso cui le diverse aree cooperano durante l'esecuzione del compito motorio.

Questo tipo di indagine non può essere realizzata nell'essere umano con gli stessi strumenti sperimentali utilizzati negli animali e necessari per ottenere risultati affidabili, tuttavia lo sviluppo di nuove tecniche biomediche, come la tecnica del Brain Mapping utilizzata in neurochirurgia per la rimozione dei tumori del sistema nervoso può dare una grande opportunità per investigare i circuiti neurali nell'uomo by-passando il modello animale. I dati ottenuti attraverso queste procedure possono essere sostanziati ed arricchiti da dati ottenuti mediante tecniche di neuroimaging avanzate e  "studi di lesione" (come indagine in pazienti affetti da ictus o malattie degenerative). Lo studio del sistema dei neuroni specchio e della risonanza motoria nell’uomo, fenomeno strettamente legato al sistema corticospinale, consente inoltre un approccio di indagine peculiare alle proprietà funzionali del sistema.

Lo sforzo principale del laboratorio è dedicato, utilizzando diversi approcci sperimentali (TMS e riflesso H, paradigmi comportamentali, neuroimaging e di elettrofisiologia intraoperatoria) a descrivere, negli esseri umani, le proprietà funzionali dei circuiti neurali che collegano le diverse aree corticali coinvolte nel controllo motorio e ad approfondire la conoscenza delle modalità con cui il TCS esercita la sua azione sulla macchina spinale durante l'esecuzione di movimenti volontari complessi

 

PROGETTI IN CORSO:

INDAGINE INTRAOPERATORIA SISTEMA CORTICOSPINALE
Studio delle proprietà funzionali delle proiezioni cortico-corticali e cortico-spinali dalle aree motorie primaria e non- primarie nel cervello umano.
Studio delle proprietà funzionali dell’area di Broca e definizione del  ruolo di questa ultima nel controllo del movimento volontario.

STUDI SULLE LESIONI
STROKE
Studio delle modalità di controllo esercitato dalla corteccia motoria primaria di ciascun emisfero sul lato omolaterale e sul lato controlaterale ad essa : analisi in soggetti sani e pazienti affetti da ictus.
Studio delle modalità di controllo esercitato dalle aree motoria non-primarie di ciascun emisfero sul lato omolaterale e sul lato controlaterale ad esse: analisi in soggetti sani e pazienti affetti da ictus.
MALATTIA PARKINSON
Studio del ruolo esercitato dalle afferenze somatosensoriali provenienti da siti specifici del piede sul controllo motorio ed  autonomico cardiovascolare nel mantenimento della posizione eretta nei pazienti affetti da morbo di Parkinson.

IL SISTEMA DEI NEURONI SPECCHIO E LA RISONANZA MOTORIA
Studio delle variazioni di eccitabilità nei neuroni spinali umani e proiezioni corticospinali ai muscoli della mano / dita e del piede durante la visione delle azioni eseguite da altri.
Definizione del ruolo dei “vincoli” propri del sistema motorio umano (e.g. la dominanza manuale) nel determinare la risposta “risonante”: studio mediante risonanza magnetica funzionale.
Definizione del ruolo dell'area di Broca (BA44) e della corteccia premotoria (BA6) nel determinare la risposta risonante.

 

PHYSIOLOGY OF MOTOR CONTROL’S LAB
Dr. Gabriella Cerri (assistant professor)
Dr. Luca Fornia (post-doctoral fellow)
Dr. Valentina Ferpozzi (PhD student)

 

IN COLLABORAZIONE CON
Prof Lorenzo BELLO, Dr Enrica Fava (BIOMETRA , Unimi) e collaboratori
Prof Andrea Falini (CERMAC, Università San Raffaele) e collaboratori
Prof Paola Borroni (Dipartimento di Sceinze della Salute, Unimi) e collaboratori
Prof Anna Berti (Dipartimento di Psicologia, Unito) e collaboratori

 

Torna ad inizio pagina