La neuromodulazione non invasiva al servizio della salute cognitiva
I nostri prodotti per la riabilitazione e l’intervento cognitivo si basano su una tecnica di neuromodulazione non invasiva chiamata adattamento prismatico, oggetto degli studi del Prof. Massimiliano Oliveri e di altri gruppi di ricerca.
L’adattamento prismatico è impiegato da tempo in ambito clinico per trattare alcuni disturbi neurologici, in particolare il neglect visuo-spaziale — un deficit dell’attenzione e della percezione che si manifesta soprattutto dopo un danno cerebrale, spesso in seguito a un ictus dell’emisfero destro. Negli ultimi anni, grazie all’attività scientifica e clinica del Prof. Oliveri, il campo di applicazione dell’adattamento prismatico si è esteso oltre il neglect, fino a includere le funzioni cognitive superiori e più in generale la salute del cervello.
Il priming corticale dell’adattamento prismatico
L’adattamento prismatico è una tecnica di neuromodulazione perché modifica temporaneamente l’eccitabilità dei neuroni corticali, portando il cervello in una finestra di aumentata plasticità. Nella terapia digitale MindLenses, tale finestra viene poi utilizzata per stimolare ulteriormente il cervello attraverso specifici esercizi cognitivi (serious games).
A differenza di altre tecniche di neuromodulazione, come la stimolazione magnetica o elettrica, l’adattamento prismatico non richiede l’uso di bobine o elettrodi. Il suo effetto neuroplastico si ottiene invece attraverso un protocollo visuo-motorio: occhiali con lenti prismatiche alterano temporaneamente il campo visivo del paziente, che in concomitanza compie movimenti mirati del braccio per riadattarsi alla nuova percezione spaziale.
Questo processo stimola l’attività cerebrale in modo non invasivo ed endogeno (cioè proveniente direttamente dal paziente), attivando circuiti coinvolti nella percezione, nell’attenzione e nel controllo motorio. Con un’espressione inglese, possiamo dire che il ruolo dell’adattamento prismatico sia quello di un “primer” corticale, cioè cioè di un attivatore preliminare che “prepara il terreno” per le fasi successive della riabilitazione.
La nuova frontiera della neuromodulazione non invasiva
La stimolazione cerebrale esogena non è una novità. L’adattamento prismatico fa la differenza perché attiva il cervello dall’interno, in modo intelligente, non invasivo e mirato.
Una stimolazione endogena che fa la differenza
Alcune tecniche di neuromodulazione non invasiva sono già utilizzate sia nella ricerca che, in misura minore, in alcune applicazioni cliniche: alcuni paesi, come la Germania, inseriscono la neuromodulazione nelle linee guida dei trattamenti delle cerebrolesioni acquisite.
Per esempio, la stimolazione magnetica transcranica (TMS) e la stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) sono tecniche che modulano l’attività elettrica del cervello utilizzando, rispettivamente, campi magnetici o deboli correnti elettriche. La stimolazione avviene attraverso applicatori esterni (stimolazione esognena) poggiati delicatamente sul cuoio capelluto, senza interventi chirurgici né contatto diretto con il cervello.
È stato dimostrato scientificamente che l’adattamento prismatico consente di ottenere effetti simili alla stimolazione elettrica senza usare bobine magnetiche o elettrodi (Bracco et al., 2017), ma in maniera ancora meno invasiva, stimolando il cervello del paziente senza toccarlo, attraverso un’alterazione controllata dell’esperienza visiva. È quello che intendiamo per stimolazione endogena.
Stimolare le parti “che contano”
L’adattamento prismatico funziona in modo emisfero-specifico, il che significa che, a seconda dei parametri del protocollo, è possibile stimolare un emisfero alla volta (Magnani et al., 2014).
Questo è importante, perché sappiamo che molti processi cognitivi sono prevalentemente lateralizzati: ad esempio, la produzione del linguaggio è per lo più elaborata nell’emisfero sinistro, mentre le principali reti che regolano
Stimolazione emisfero sinistro: linguaggio, elaborazione sequenziale, problem solving.
Stimolazione emisfero destro: abilità visuo-spaziali, riconoscimento pattern ed emozioni.
Come funziona l’adattamento prismatico
L’adattamento prismatico è un piccolo trucco ottico, ma il cervello lo prende molto sul serio.
Indossando lenti che spostano leggermente il campo visivo, il cervello riceve informazioni “sbagliate” su dove si trovano gli oggetti nello spazio. Per correggere questo errore, attiva meccanismi di compensazione che coinvolgono aree legate all’attenzione, alla percezione e al controllo motorio.
Questa attivazione rende il cervello temporaneamente più plastico, cioè più pronto a riorganizzarsi e a imparare: una condizione ideale per il successivo intervento di stimolazione cognitiva.
Adattamento prismatico e Serious Games:
un intervento sinergico
Dopo l’adattamento prismatico, il secondo pilastro su cui si basa la tecnologia di MindLenses è costituito dai serious games: giochi cognitivi progettati con criteri scientifici per stimolare in maniera trasversale funzioni cognitive come l’attenzione, le funzioni esecutive, il linguaggio e la memoria.
Il paziente esegue i serious games subito dopo avere completato il protocollo di stimolazione non invasiva con adattamento prismatico, per sfruttare al massimo la successiva finestra di aumentata plasticità.
Questa sequenza (prima l’adattamento prismatico, poi i serious games) non è casuale: l’attivazione neurale prodotta dalle lenti prismatiche rende il cervello più ricettivo all’apprendimento e alla riabilitazione. In questo stato, è possibile stimolare con più efficacia le funzioni cognitive target attraverso i serious games, massimizzando così l’efficacia del trattamento.
Trasversali per patologia e domini cognitivi
I domini cognitivi stimolati dai serious games di MindLenses sono trasversali a molte condizioni neurologiche e neuroevolutive. Questo consente ai clinici di utilizzare uno strumento unico e flessibile in diverse indicazioni. I serious games di MindLenses si distribuiscono su 3 aree cognitive principali:
Attenzione
Mantenere l’attenzione su uno stimolo più a lungo
Prestare attenzione a più stimoli contemporaneamente
Inibire le distrazioni
- Percepire correttamente movimento, forme, pattern e colori
Funzioni Esecutive
Pianificare l’azione
Organizzarsi per raggiungere un obiettivo
Gestire il tempo
Manipolare informazioni (numeri, parole, simboli)
Eseguire calcoli matematici
Manipolare lettere e fonemi
Linguaggio
- Compiere associazioni semantiche
- Potenziare la memoria verbale
Accessibili
I serious games sono progettati con interfacce intuitive e istruzioni semplici, per favorire l’accesso a pazienti con diversi livelli di compromissione cognitiva o difficoltà nella lettura.
Interfacce essenziali e pulite, con layout che evitano il sovraccarico visivo
Istruzioni semplici, guidate e facilmente comprensibili
Colori e lettere ad alta leggibilità e contrasto ottimale, secondo i principi di design for neurodiversity (inclusi dislessia e deficit visuo-spaziali)
Dinamici
Dotati di un algoritmo dinamico che monitora le prestazioni in tempo reale e si adatta automaticamente al livello del paziente, i nostri serious games mantengono l’equilibrio tra divertimento e sfida, in modo che il paziente rimanga motivato e si riduca il rischio di abbandono della terapia.