Ad un gruppo di 32 giovani adulti a sviluppo tipico è stato chiesto di camminare con un'andatura a piacere sul sistema GRAIL di ASTROLAB, che permette un’acquisizione del pattern motorio di ogni passo (i.e., i parametri spazio-temporali, cinetici e cinematici) con un notevole grado di accuratezza. Attraverso la lettura di due brevi racconti, un attore professionista descriveva ad ogni partecipante due situazioni contrapposte: uno “scenario rischioso e potenzialmente pericoloso”, ovvero il camminare su un pontile scivoloso durante una tempesta autunnale; oppure uno “scenario sicuro e confortevole”, ovvero il camminare durante una calda e soleggiata giornata estiva. L’evocazione dei due scenari ancor prima di iniziare a camminare si è dimostrata capace di modulare il successivo pattern motorio dei partecipanti, attestando così come – in maniera solo apparentemente paradossale – si cammini già prima di compiere il primo passo. Tutto questo avveniva indipendentemente dal fatto che la superficie sulla quale i partecipanti camminavano fosse sempre la stessa, ovvero un treadmill che – per semplicità – possiamo paragonare al tapis roulant di una palestra. Combinando degli approcci statistici e dei modelli di intelligenza artificiale (machine learning), abbiamo dimostrato quanto un gesto motorio come il camminare sia influenzato anche da fattori assai poco “motori” come le aspettative. In ambito neuroscientifico queste aspettative vengono chiamate “prior”, e rimandano all’ipotesi del “cervello predittivo”. Detto in altri termini, il nostro sistema motorio è tutto fuorché un mero “esecutore” di un comando pensato altrove, bensì si caratterizza come un sistema “intelligente” e combinato che “programma” – e soprattutto cerca di predire - l’azione in tutti i suoi dettagli salienti facendo tesoro delle sue esperienze passate. La capacità del nostro cervello di “ricordare” e di “regolarsi di conseguenza” (es. se temo che il marciapiede possa essere ghiacciato, farò attenzione e camminerò con prudenza per non scivolare) è cruciale per garantire stabilità e flessibilità al nostro agire nel mondo.
Lo studio è stato interamente svolto presso la sede di Bosisio Parini dell’IRCCS Medea – Associazione La Nostra Famiglia, mettendo in sinergia competenze e professionalità di tre gruppi di ricerca differenti: “ASTROLAB”, il “Neuroimaging Lab” e l’unità di “Theoretical and Cognitive Neuroscience”. La comprensione sempre più profonda delle “regole” che governano il cammino rappresenta una sfida cruciale per fornire nuovi strumenti sempre più efficaci per la riabilitazione dell’arto inferiore, proseguendo nella direzione di una medicina sempre più (iper-)precisa e (iper-)personalizzata. In questo senso, capire come il camminare sia tutto fuorché un atto meramente motorio rappresenta il primo tassello per la cura e la riabilitazione di ogni condizione che comporta difficoltà nella deambulazione. Proprio in questa direzione ci stiamo ora dirigendo con le fasi successive del progetto, nelle quali cercheremo di comprendere – ad esempio - cosa accade al cammino quando il sistema di predizioni del nostro cervello funziona in maniera meno fluida.
Per Informazioni:
Emilia Biffi, Giorgia Malerba, Eleonora Diella - “ASTROLAB” (Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.)
Luca Casartelli – Unità di Ricerca “Theoretical and Cognitive Neuroscience” (Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.)
Tommaso Ciceri, Denis Peruzzo, “Neuroimaging Lab” (Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.)
Articolo originale:
Ciceri, T., Malerba, G., Gatti, A., Diella, E., Peruzzo, D., Biffi, E., Casartelli, L.
Context expectation influences the gait pattern biomechanics
(2023) Scientific Reports, 13 (1), art. no. 5644, .
DOI: 10.1038/s41598-023-32665-7
JCR 2022 - IF= 4.997
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