La fluidità cerebrale rappresenta la capacità del cervello di riorganizzare rapidamente le proprie reti neurali nel tempo, in risposta a stimoli esterni o interni, riflettendo la dinamicità con cui le diverse aree cerebrali modificano le proprie connessioni, favorendo l’ottimizzazione delle funzioni esecutive (Mazzara et al., 2025). Questo concetto è strettamente connesso alla connettività funzionale dinamica, che rappresenta un indice del modo in cui diverse aree del cervello, anatomicamente distinte, comunicano tra loro nel corso del tempo (Friston et al., 1993). Studi precedenti hanno evidenziato, nei bambini con ADHD, alterazioni nella connettività funzionale, associate alle difficoltà attentive ed esecutive tipiche del disturbo (Duffy et al., 2021; Fateh et al., 2023; Tomasi & Volkow, 2012). Tuttavia, le conoscenze riguardo alla fluidità neurale in questi soggetti e alla sua relazione con il funzionamento cognitivo risultano ancora limitate. Nel presente elaborato sono stati analizzati i dati EEG a riposo di 101 individui (65 con ADHD e 36 a sviluppo tipico), con l’obiettivo di ricavare, per ciascun partecipante, un indice di fluidità cerebrale relativo a ciascuna banda di frequenza, e di metterlo in relazione con le prestazioni cognitive e comportamentali. È stato ipotizzato che i soggetti con ADHD fossero caratterizzati da dinamiche di fluidità neurale significativamente differenti rispetto ai soggetti a sviluppo tipico e che eventuali alterazioni fossero associate al funzionamento neuropsicologico, in linea con le evidenze nell’ambito della connettività (Duffy et al., 2021; Fateh et al., 2023; Tomasi & Volkow, 2012). Dopo un’accurata fase di pre-processing del segnale EEG, le sorgenti corticali sono state ricostruite mediante la tecnica sLORETA, e la connettività funzionale è stata stimata tramite la misura di lagged coherence nelle bande di frequenza delta, theta, alpha, beta e gamma. Successivamente, la connettività funzionale dinamica (dFC) è stata analizzata al fine di derivare, per ciascun soggetto e per ciascuna banda di frequenza, un indice di fluidità neurale. Gli indici così ottenuti sono stati infine confrontati tra il gruppo ADHD e il gruppo di controllo e messi in relazione con le prestazioni ai test neuropsicologici e ai questionari comportamentali. I risultati hanno mostrato livelli di fluidità significativamente maggiori nei bambini con ADHD rispetto ai controlli, indipendentemente dall’età e dalla banda di frequenza. Contrariamente alle ipotesi iniziali, le correlazioni con test neuropsicologici non sono risultate significative; tuttavia, la fluidità è risultata associata a variabili comportamentali e socio-emotive: livelli di fluidità ridotti erano correlati a maggiori difficoltà sociali, percezione corporea intensa e difficoltà nel raggiungimento degli obiettivi, mentre l’attività gamma era positivamente correlata alla positività emotiva. Questi risultati suggeriscono che la fluidità cerebrale a riposo rifletta principalmente aspetti socio-emotivi e comportamentali piuttosto che le prestazioni cognitive standardizzate, e che nei bambini con ADHD la maggiore fluidità osservata possa rappresentare un pattern di ipervariabilità disfunzionale. La fluidità cerebrale potrebbe quindi rappresentare un potenziale indicatore EEG dinamico, utile per approfondire i meccanismi neurofisiologici alla base del disturbo e orientare future ricerche verso interventi più mirati. 

Dinamiche di fluidità neurale: Un confronto tra sviluppo tipico e atipico (ADHD)

FERRI, GIULIA
2024/2025

Abstract

La fluidità cerebrale rappresenta la capacità del cervello di riorganizzare rapidamente le proprie reti neurali nel tempo, in risposta a stimoli esterni o interni, riflettendo la dinamicità con cui le diverse aree cerebrali modificano le proprie connessioni, favorendo l’ottimizzazione delle funzioni esecutive (Mazzara et al., 2025). Questo concetto è strettamente connesso alla connettività funzionale dinamica, che rappresenta un indice del modo in cui diverse aree del cervello, anatomicamente distinte, comunicano tra loro nel corso del tempo (Friston et al., 1993). Studi precedenti hanno evidenziato, nei bambini con ADHD, alterazioni nella connettività funzionale, associate alle difficoltà attentive ed esecutive tipiche del disturbo (Duffy et al., 2021; Fateh et al., 2023; Tomasi & Volkow, 2012). Tuttavia, le conoscenze riguardo alla fluidità neurale in questi soggetti e alla sua relazione con il funzionamento cognitivo risultano ancora limitate. Nel presente elaborato sono stati analizzati i dati EEG a riposo di 101 individui (65 con ADHD e 36 a sviluppo tipico), con l’obiettivo di ricavare, per ciascun partecipante, un indice di fluidità cerebrale relativo a ciascuna banda di frequenza, e di metterlo in relazione con le prestazioni cognitive e comportamentali. È stato ipotizzato che i soggetti con ADHD fossero caratterizzati da dinamiche di fluidità neurale significativamente differenti rispetto ai soggetti a sviluppo tipico e che eventuali alterazioni fossero associate al funzionamento neuropsicologico, in linea con le evidenze nell’ambito della connettività (Duffy et al., 2021; Fateh et al., 2023; Tomasi & Volkow, 2012). Dopo un’accurata fase di pre-processing del segnale EEG, le sorgenti corticali sono state ricostruite mediante la tecnica sLORETA, e la connettività funzionale è stata stimata tramite la misura di lagged coherence nelle bande di frequenza delta, theta, alpha, beta e gamma. Successivamente, la connettività funzionale dinamica (dFC) è stata analizzata al fine di derivare, per ciascun soggetto e per ciascuna banda di frequenza, un indice di fluidità neurale. Gli indici così ottenuti sono stati infine confrontati tra il gruppo ADHD e il gruppo di controllo e messi in relazione con le prestazioni ai test neuropsicologici e ai questionari comportamentali. I risultati hanno mostrato livelli di fluidità significativamente maggiori nei bambini con ADHD rispetto ai controlli, indipendentemente dall’età e dalla banda di frequenza. Contrariamente alle ipotesi iniziali, le correlazioni con test neuropsicologici non sono risultate significative; tuttavia, la fluidità è risultata associata a variabili comportamentali e socio-emotive: livelli di fluidità ridotti erano correlati a maggiori difficoltà sociali, percezione corporea intensa e difficoltà nel raggiungimento degli obiettivi, mentre l’attività gamma era positivamente correlata alla positività emotiva. Questi risultati suggeriscono che la fluidità cerebrale a riposo rifletta principalmente aspetti socio-emotivi e comportamentali piuttosto che le prestazioni cognitive standardizzate, e che nei bambini con ADHD la maggiore fluidità osservata possa rappresentare un pattern di ipervariabilità disfunzionale. La fluidità cerebrale potrebbe quindi rappresentare un potenziale indicatore EEG dinamico, utile per approfondire i meccanismi neurofisiologici alla base del disturbo e orientare future ricerche verso interventi più mirati. 
2024
Neural fluidity dynamics: A comparison between typical and atypical development (ADHD)
Fluidità cerebrale
ADHD
Sviluppo tipico
EEG
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/100163