Elettrostimolazione: dai principi fisici alle applicazioni cliniche

Questo elaborato è volto all’approfondimento delle più importanti tecniche di elettrostimolazione del sistema nervoso centrale orientate alla neuromodulazione e impiegate nella terapia dei disturbi neurologici e neuropsichiatrici. La discussione parte dai principi dell’elettrofisiologia, in cui viene approfondita la natura elettrica delle cellule eccitabili a partire dagli scambi che avvengono a livello della loro membrana, fino all’insorgenza e alla propagazione del potenziale d’azione. Successivamente viene approfondita la conduzione di correnti all’interno dei tessuti biologici, dai modelli elettrici quantitativi agli effetti dei vari tipi di stimolazione sul sistema nervoso. Vengono poi trattate due applicazioni cliniche non invasive: la relativamente antica terapia elettroconvulsivante (ECT), diffusasi a partire dagli anni ’40 con il nome di elettroshock, seguita dalla più recente stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS). La trattazione si conclude con l’analisi della tecnica terapeutica della stimolazione cerebrale profonda (DBS), un’applicazione neurochirurgica invasiva ormai affermata che presenta tuttavia numerose indicazioni emergenti. Queste tre tecniche sono di particolare interesse in quanto tuttora oggetto di studi sperimentali: il loro meccanismo d’azione non è stato ancora del tutto compreso e una loro applicazione ottimale non è stata stabilita. Inoltre esse si offrono come strumenti di comprensione dei meccanismi neurofisiologici e neuropatologici. In questo senso la neuromodulazione cerebrale è un ambito di notevole rilevanza poiché si proietta verso potenziali sviluppi futuri sia in campo ingegneristico che neuroscientifico.