L’orecchio umano è naturalmente in grado di riconoscere pattern e schemi sonori. È questa capacità del nostro cervello che ci permette di apprezzare le composizioni musicali, o di identificare immediatamente una nota fuori posto in una esecuzione sbagliata. Un nuovo progetto della Arcem e dell’Istituto Mario Negri di Milano ha deciso di sfruttare la propensione umana alla musica in modo diverso, ma non meno creativo: prevedere gli attacchi epilettici. Trasformando i segnali di un’elettroencefalografia in note musicali (un processo chiamato sonificazione), è possibile infatti riconoscere facilmente i pattern ricorrenti dei flussi elettrici del cervello, e prevedere quindi il malfunzionamento (le note stonate), molto prima che queste diano origine ad un attacco epilettico. Un approccio che potrebbe aiutare gli scienziati a migliorare i trattamenti per questa patologia.
L’epilessia è una condizione neurologica caratterizzata da crisi ricorrenti, in cui una popolazione di neuroni (focolaio epilettogeno) scarica elettricità in maniera improvvisa, rapida ed eccessiva, dando il via in questo modo ad una crisi che paralizza l’azione del cervello. Vista la natura “elettro-fisica” del fenomeno, è possibile trovare indizi degli attacchi nell’elettroencefalogramma (Eeg) dei pazienti, ovvero la registrazione dell’attività elettrica del loro cervello. Studiare questi grafici visivamente però non è facile.
Trasformando i grafici dell’Eeg in note e toni, “sonificandoli” quindi, è possibile invece sfruttare la naturale capacità dell’orecchio umano di riconoscere regolarità e anomalie musicali, facilitando di molto il riconoscimento di marcatori dell’Eeg legati agli attacchi epilettici. L’identificazione di questi marcatori può aiutare a scovare i pattern temporali che caratterizzano il sopraggiungere di un attacco epilettico, che in questo modo potrebbe essere quindi previsto molto prima e trattato.
Nello studio, i ricercatori del Mario Negri hanno raccolto lunghe sequenze di dati su pazienti epilettici e li hanno poi esaminati utilizzando diversi parametri, trasformando gli Eeg in file audio e animazioni video. Per essere organizzata e analizzata, la vasta mole di dati così raccolta ha necessitato l’utilizzo delle capacità di calcolo combinate di diversi computer e di numerose risorse umane, che è stata garantita dal network europeo Geant, una rete ad alta velocità che mette in comunicazione 40 milioni di ricercatori in oltre 40 nazioni del continente europeo.
“Utilizzando Geant è possibile trasmettere dati agli scienziati di tutta Europa, permettendo così una collaborazione che facilita l’innovazione in campo medico, e che può avere conseguenze dirette per gli oltre 50 milioni di persone che soffrono di epilessia”, spiega Massimo Rizzi dell’Istituto Mario Negri.
Il nuovo metodo, che combina l’analisi attraverso sonificazione con quella statistica realizzata dai computer, per ora è ancora in fase di sperimentazione. I ricercatori ritengono comunque che si dimostrerà in grado di fornire risultati migliori di quelli dei sistemi utilizzati attualmente per studiare l’epilessia, e che in futuro promuoverà la scoperta di nuovi interventi terapeutici per questa patologia neurologica.
Riferimenti e credits immagine: Géant
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