Caratterizzazione dell’attività elettrica cerebrale (EEG) in soggetti con balbuzie sottoposti a stimolazione elettrica transcranica

La balbuzie evolutiva è un disturbo della comunicazione che compromette la fluenza del linguaggio, caratterizzato dall'interruzione, ripetizione e prolungamento di suoni e parole. Si sviluppa tipicamente nella prima infanzia e spesso si risolve spontaneamente, sebbene in alcuni casi persista fino all'età adulta, compromettendo la vita sociale, psicologica e professionale delle persone che ne soffrono. Di conseguenza, negli ultimi anni numerosi studi hanno impiegato tecniche di neuroimaging e neuromodulazione per indagare i meccanismi alla base della balbuzie e migliorare i risultati clinici. Questo lavoro di tesi mira a studiare le dinamiche neurali della balbuzie evolutiva in soggetti adulti, tramite l’utilizzo dell’elettroencefalogramma (EEG). L'obiettivo principale è valutare gli effetti neuromodulatori della stimolazione High Definition (HD)-tRNS applicata sull'Area Motoria Supplementare (SMA) in associazione al trattamento logopedico. I segnali EEG sono stati acquisiti utilizzando un sistema a 31 canali in una condizione di riposo (resting-state) ad occhi chiusi, sia prima che dopo l'intervento terapeutico (HD-tRNS vs. Sham). I dati sono stati pre-elaborati tramite filtraggio e rimozione di artefatti ed è stata calcolata la Densità Spettrale di Potenza (PSD) per otto bande di frequenza (delta [1 – 4 Hz], theta [4.5 – 7.5 Hz], alpha1 [8 – 10 Hz], alpha2 [10.5 – 12 Hz], beta1 [12.5 – 16 Hz], beta2 [16.5 – 21 Hz], beta3 [21.5 – 30 Hz] e gamma [30.5 – 45 Hz]). La stima delle sorgenti corticali è stata eseguita utilizzando l'algoritmo sLORETA e un modello di testa a tre sfere, definendo 20 Regioni di Interesse (ROI). L'analisi statistica non parametrica dell'attività oscillatoria (confronti intra ed inter-gruppo) è stata condotta in due fasi: a livello dello scalpo, per valutarne la distribuzione topografica, e successivamente a livello delle sorgenti. L'analisi topografica sullo scalpo ha permesso di individuare le prime variazioni significative indotte dal trattamento. Nello specifico, il gruppo tRNS ha mostrato un incremento di potenza in banda alpha 2 nelle regioni parietali destre, mentre il gruppo Sham ha evidenziato modulazioni più diffuse, con incrementi in banda theta (aree prefrontali e frontali inferiori), alpha 2 (aree parieto-occipitali) e gamma (area temporale sinistra). L’analisi a livello delle sorgenti ha rivelato pattern di riorganizzazione neurale profondamente distinti tra i due protocolli. Nel gruppo sottoposto alla condizione Sham, si è osservata un'attivazione di una serie di regioni prevalentemente frontali. Questo pattern riflette verosimilmente un aumentato "sforzo neurale", utile per ottenere maggiori livelli di controllo sui meccanismi legati alla pianificazione e all’esecuzione del linguaggio fluente. Al contrario, il gruppo sottoposto a HD-tRNS ha mostrato una localizzazione degli effetti terapeutici su un circuito differente, che coinvolge la corteccia parietale di destra. Questa modulazione specifica della regione parietale destra, un'area cruciale per l'integrazione sensorimotoria e il processamento predittivo del feedback sensoriale legato al parlato, suggerisce che la tRNS focalizzi gli effetti terapeutici su un circuito che punta ad ottimizzare la fluenza attraverso il ripristino dell'equilibrio tra la pianificazione (feedforward) e il controllo (feedback) dell'atto motorio. Nonostante alcune limitazioni metodologiche, come l'accuratezza spaziale vincolata dal set-up EEG a 31 canali e la bassa numerosità campionaria, i risultati di questa tesi contribuiscono ad approfondire la comprensione delle dinamiche neurali alla base della balbuzie evolutiva negli adulti. Inoltre, essi pongono le basi per futuri studi di connettività ed evidenziano come l'integrazione della neuromodulazione non invasiva con la logoterapia rappresenti una promettente opportunità clinica per migliorare gli esiti del trattamento nella balbuzie persistente in età adulta.