Un ragazzo dalla felpa rossa corre affaticato

La respirazione nella corsa

La Respirazione nella corsa

Come funziona e qualche consiglio per gli sportivi non professionisti

Quasi tutte le persone che decidono di mantenersi in forma o di riprendere a fare attività fisica dopo lunghi periodi di sedentarietà, scelgono la corsa come metodo principale di approccio allo sport.

Nei parchi, sui lungomare, per le strade delle nostre città anche in orari inusuali, c’è sempre qualcuno che corre con andatura più o meno incerta.

Quando si affronta la corsa, soprattutto se non allenati, una delle cose più importanti da sapere utilizzare e il controllo della respirazione.

Il cosiddetto fiatone che molti patiscono, tanto più se alla ripresa di un’attività interrotta o abbandonata da tempo, dipende dall’attività aerobica che mettiamo in moto correndo. I nostri muscoli, in quel frangente, stanno bruciando una quantità di energia maggiore del solito. Sono i grassi e gli zuccheri presenti nel nostro corpo che vengono coinvolti in questa produzione di energia, che per poter avvenire ha però bisogno di ossigeno.

La quantità di ossigeno necessario durante l’allenamento della corsa può arrivare, sopratutto in soggetti molto allenati o professionisti, a 10 volte la quantità che serve in stato di requie.

Nella nostra immaginazione la mancanza di fiato dopo pochi minuti dall’inizio dell’attività di corsa è legata alla capacità polmonare.

Correndo faccio fatica a respirare, ma lo capisco, sono un fumatore…

Senza dovervi ribadire che il fumo è nocivo a prescindere da che voi decidiate o meno di fare attività sportiva, in questo caso la causa principale del vostro affaticamente non dipende direttamente – o meglio, principalmente – dai polmoni.

Quali fattori influenzano di più il dispendio di ossigeno nei corridori amatoriali?

Il peso: Proprio chi si trova in una condizione di sovrappeso cerca di utlizzare la corsa per favorire un dimagrimento. Dal punto di vista meccanico il nostro corpo, che si trova a dover sorreggere una stazza più grande di quanto sarebbe ideato per sopportare, deve bruciare più energia, quindi ossigeno, per poter favorire l’atto della corsa.

Il Metodo: Correre è una delle attività più naturali per l’uomo. Corriamo sin da bambini, ma questo non toglie che saper correre, ossia saper affrontare la corsa utilizzando bene i tempi, le velocità e la postura, aiuti a sfruttare meglio il nostro corpo e l’energia che serve per muoverlo. Per questo è utile farsi dare dei consigli, seguire quando possibile un esperto. Gestire il movimento e lo sforzo diminuisce la necessità di ossigeno: a parità di velocità, un corridore allenato riesce a spendere minori energie.

Controllo dei muscoli respiratori: Visto che proprio l’ossigeno è al cento dell’attività che svolgiamo correndo, è molto importante saper utilizzare i muscoli che regolano la respirazione, soprattutto il diaframma, così da ottimizzare l’uso dell’ossigeno e rendere il nostro organismo complessivamente più efficiente.

Se la nostra attività di corsa è costante nel tempo avvengono nel nostro corpo altri due mutamenti molto imporanti

  • la capillarizzazione: il meccanismo attraverso il quale, col tempo e la costanza, aumentano i piccoli vasi sanguigni che permettono una migliore ossigenazione dei muscoli coinvolti nell’attività (principalmente le gambe)
  • la portata cardiacala quantità di sangue che un ventricolo può pompare durante un’attività sportiva aumenta in virtù di un allenamento costante, rendendo quindi più rapida ed efficace l’ossigenazione dei muscoli coinvolti

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Come utilizzare al meglio la respirazione nella corsa

Non forzate: Non è provando a forzare il respiro, quando lo sentite corto, che si migliora la situazione. Così facendo, infatti, nel tentativo di inalare con sforzo l’aria che sentiamo mancare, finiamo per comprimere organi come il fegato e la milza. Il risultato sono quei famosi dolori che ci piegano sulle gambe. La migliore risposta al fiato corto è quella di diminuire gradualmente l’andatura, fino ad arrivare ad un passo sostenuto, se serve, e poi accelerare di nuovo quando la sensazione di mancanza d’aria è completamente sparita.

Naso e bocca, perché no?: Ci è stato giustamente insegnato che respirare con il naso ed espirare con la bocca ci permette di introitare una qualità migliore di aria, approfittando dei filtri naturali che abbiamo nel nostro setto nasale. Durante la corsa, però, abbiamo visto che il nostro organismo ha bisogno di una quantità eccezionale di ossigeno. Per questo respirare sia con il naso che con la bocca aiuta a raggiungere l’apporto di ossigeno necessario, evitando ai nostri muscoli una carenza che potrebbe limitare la nostra attività nel giro di pochi minuti.

I tempi della respirazione: La regolarità, nella corsa, è importante sia per gestire il passo, sia per gestire la stessa respirazione. Regolare i tempi di inspirazione e di espirazione al numero di passi che compiamo correndo è molto importante per diminuire la tentazione di forzare quando ci sentiamo in difficoltà. Molti trainer consigliano di utilizzare un metodo 3-3, dove si inspira ogni tre passi per poi espirare dopo i tre passi ancora successivi. La frequenza però dipende molto dal singolo atleta e dalla velocità dell’andatura. Più la corsa è sostenuta e più, probabilmente, il numero di passi necessari tra un’inspirazione ed un’espirazione diminuisce. Nel caso dei velocisti spesso si raggiunge una respirazione 1-1.

Proteggere il respiro: Se il nostro allenamento si svolge durante i periodi freddi, quando cioè l’aria che inspiriamo è molto più fresca delle temperature interne al nostro organismo, sarebbe molto importante ridurre il gap attraverso una protezione (un colletto molto alto della tuta, piuttosto che un collare da sportivo). Durante la corsa può anche capitare che il corpo si abitui gradualmente e che la necessità della protezione venga meno.

Un ultimo importante consiglio

Quando si sottopone il nostro corpo ad uno sforzo energetico come quello prodotto dalla corsa, possono diventare più evidenti eventuali problematiche di respirazione. Queste, magari meno fastidiose in stato di riposo, possono alla lunga comunque creare effetti negativi sulla nostra salute.

In questi casi è molto importante rivolgersi a un professionista in grado di diagnosticare adeguatamente il problema riscontrato per poi individuare un idoneo percorso terapeutico. All’interno della nostra Casa di Cura opera il Professor Guido Bastianelli, rinomato otorinolaringoiatra, Medico Chirurgo e specializzato in molte branche della sua disciplina tra le quali la Patologia Cervico e Facciale e l’Allergologia e l’Immunologia Clinica. Nell’eventualità che vogliate prenotare una visita con il Prof. Bastianelli vi basterà utilizzare l’apposito servizio di prenotazione online che è disponibile anche in questa pagina in alto a destra (o a fine articolo per chi ci leggesse da smartphone).

Approfittiamo anche per riproporvi un video che abbiamo realizzato con il Professore, dedicato alle ostruzioni nasali. Buona visione!


 

una tazzina di caffè circondata da chicchi

Il caffè riduce il rischio di malattie cardiovascolari?

Il caffè riduce il rischio di malattie cardiovascolari?

Una nuova ricerca pubblicata sull’European Journal of Preventive Cardiology ha rilevato un’associazione tra bere caffè e vivere più a lungo, nel senso in cui si è studiato come l’assunzione della bevanda più amata dagli italiani sia in grado di contribuire a ridurre il rischio di malattie cardiovascolari.

In particolare, questo effetto è stato osservato tra coloro che bevevano circa due o tre tazze di caffè al giorno.

Tutti i tipi di caffè, tra cui macinato, istantaneo e decaffeinato, sembrano fornire questo supporto alla salute.

Gli effetti del caffè sulla durata della vita e sulla salute del cuore

Secondo gli autori della ricerca, l’obiettivo dello studio era quello di esaminare come bere vari tipi di caffè potrebbe influire sul rischio di episodi di ritmo cardiaco irregolare (aritmia), malattie cardiovascolari e livelli di mortalità.

Per condurre lo studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati della UK Biobank: un ampio studio, tutt’ora in corso che sta fornendo ad un nutrito gruppo di ricercatori, dati medici e genetici di circa 500.000 volontari di età compresa tra i 40 e 69 anni età.

L’età media delle persone coinvolte nello studio è di 58 anni. Le donne costituiscono il 55,3% del campione.

I tipi di malattie cardiovascolari presi in esame sono stati la malattia coronarica, l’insufficienza cardiaca congestizia e l’ictus ischemico.

All’inizio dello studio, complessivamente, sono state reclutate 449.564 persone i cui dati parametrici escludevano aritmia o malattie cardiovascolari.

Agli intervistati è stato chiesto quante tazze di caffè bevessero su base giornaliera, così come la tipologia di caffè consumato. I dati raccolti sono poi stati inseriti in una categoria in base al loro livello di consumo, all’interno della quale sono stati inseriti, per un confronto, anche un gruppo soggetti che normalmente non consumano la diffusissima bevanda.

Le cartelle cliniche sono state utilizzate per valutare come i vari gruppi selezionati hanno reagito nel tempo.

L’analisi dei dati a disposizione del gruppo di ricerca ha portato alla scoperta che tutti i tipi di caffè erano associati a un ridotto rischio di morte per qualsiasi causa tra quelle sopraelencate e che, inoltre, la maggiore riduzione del rischio è stata osservata in coloro che usualmente consumano da due a tre tazze di caffè al giorno.

Tra le varie tipologie esistenti, il caffè macinato è stato collegato alla maggiore riduzione del rischio, con una probabilità di morte inferiore del 27% rispetto a coloro che non bevono solitamente il caffè.

Quelli relativi al caffè istantaneo sono i dati che, invece, hanno mostrato la minima riduzione del rischio all’11%. Tuttavia, tutti i tipi di caffè sembrano fornire una certa protezione.

Quando si vanno ad analizzare i dati relativi alle malattie cardiovascolari, tutti i tipi di caffè sono risultati collegati ad una evidente riduzione delle problematiche cardiovascolari. Questo effetto è stato misurato anche e soprattutto -di nuovo – ad un livello di consumo di due o tre tazze al giorno.

In questo contesto il caffè macinato ha fornito ancora una volta la maggiore capacità di riduzione del rischio al 20%, mentre il decaffeinato ha fornito la riduzione minima al 6%. Questo e altri dati disponibili suggeriscono che bere modeste quantità di caffè – da due a tre tazze al giorno di tutti i tipi – produce effetti cardioprotettivi.

Come mai il caffè è in grado di fornire questi benefici alla salute?

Sebbene lo studio non affronti direttamente questa domanda, i dati mostrano che ad essere d’aiuto potrebbe essere la presenza di caffeina.

La caffeina, infatti, ha proprietà antiaritmiche, in particolare grazie all’inibizione dei recettori dell’adenosina (una sostanza chimica presente nelle cellule umane). L’adenosina endogena accorcia i periodi refrattari sia nell’atrio (camera superiore del cuore) che nel ventricolo (camera inferiore del cuore) e di conseguenza aumenta il rischio di aritmie. Bloccando i recettori dell’adenosina, il caffè con caffeina è capace di mitigare gli effetti dell’adenosina endogena presente nel corpo e proteggere dalle aritmie.

Le persone con malattie cardiovascolari dovrebbero quindi bere caffè?

Il Dr. Jim Liu, cardiologo presso il Wexner Medical Center dell’Ohio State University, consiglia di bere il caffè con moderazione, sottolineando che è generalmente sicuro e che ha anche potenziali benefici per la salute cardiovascolare a lungo termine. Tuttavia, ricorda, il caffè è uno stimolante e può avere effetti a breve termine come aumento della pressione sanguigna e palpitazioni.

“Il caffè è uno stimolante”, avverte, “e può avere effetti a breve termine come aumento della pressione sanguigna e palpitazioni”.

Se una persona ne beve quantità eccessive sino al punto da sentirsi male a causa di palpitazioni fastidiose, privazione del sonno o altri effetti negativi, sarebbe meglio ridurlo – conclude.

È consigliato, inoltre, prestare attenzione a ciò che si aggiunge al caffè, come ad esempio lo zucchero. Alcune bevande e preparazioni a base di caffè contengono grandi quantità di zucchero e sono molto caloriche: il loro consumo può contrastare i benefici del caffè stesso.

Bisogna aggiungere anche che è stato dimostrato come l’assunzione di caffè possa in parte diminuire gli effetti dei medicinali per la cura dell’ipertensione. È quindi sempre fondamentale, da soggetto a soggetto, che l’ultima parola spetti al medico di fiducia: unico referente che, conoscendo l’anamnesi dei propri pazienti, è in grado di fornire il consiglio migliore.


 

pasticche di vitamina di disposte come a formare i raggi del sole

Vitamina D: quanto ne abbiamo davvero bisogno e in quali casi?

Vitamina D: quanto ne abbiamo davvero bisogno e in quali casi?

La vitamina D non è la panacea per risolvere tutti i problemi,
ma ha mostrato risultati promettenti in alcune aree chiave.

Per anni si è pensato alla vitamina D come a un integratore miracoloso in grado di ridurre il rischio di sviluppare cancro, malattie cardiovascolari, diabete, fratture ossee e un lungo elenco di altre malattie, croniche e non.

Una serie importante di studi realizzati negli ultimi anni ha dimostrato che la vitamina D non è la panacea che può risolvere tutti i problemi: la stragrande maggioranza di noi ottiene già tutta la vitamina D di cui ha bisogno grazie ad una dieta corretta e ai benefici dei raggi solari.

La domanda importante da porsi – anzi da porre preferibilmente al medico di famiglia – è: ho davvero bisogno di un integratore? Per la maggior parte degli adulti sani, la risposta è no. Abbiamo bisogno solo di quantità moderate di questa vitamina.

Nel 2009 è stato avviato uno studio in doppio cieco volto a fornire risposte più chiare sulla possibilità che l’integrazione di Vitamina D possa prevenire malattie cardiache, ictus e cancro. Lo studio randomizzato, realizzato negli Stati Uniti su scala nazionale chiamato VITAL Study, ha reclutato quasi 26.000 adulti e li ha seguiti per cinque anni. I partecipanti allo studio hanno accettato di ricevere un placebo o 2.000 unità internazionali di vitamina D al giorno, senza sapere quale stessero assumendo.

I primi risultati, pubblicati nel 2019, non hanno rilevato alcuna riduzione statisticamente significativa delle malattie cardiovascolari o del cancro. Anche altri studi randomizzati non hanno rilevato chiari benefici degli integratori di vitamina D per queste malattie. In particolare è stato pubblicato uno studio che analizzava gli integratori di vitamina D e il rischio cardiovascolare raccogliendo dati da ben 21 studi randomizzati condotti su oltre 83.000 persone. Questa analisi non ha trovato un solo studio che dimostrasse un beneficio legato alle malattie cardiovascolari.

Anche i risultati di altri studi hanno dimostrano che gli integratori di vitamina D non riducono il rischio di declino cognitivo, depressione, fibrillazione atriale o diverse altre condizioni di salute. Si deve citare anche un rapporto recente che non ha mostrato alcuna riduzione del tasso di rischio fratture ossee collegato all’assunzione di integratori da vitamina D: idea che un tempo era citata come il beneficio più comune legato a questa vitamina.

La vitamina D, quindi, non è una panacea. Ma rimane uno strumento fondamentale specificatamente per due aree di intervento.

Sempre nell’ambito dei risultati ottenuti dal sopracitato VITAL Study, si è scoperto che gli integratori di vitamina D possono avere effetti benefici sulla riduzione delle malattie autoimmuni e del cancro in fase avanzata. L’integrazione di Vitamina D sembra, in questo caso, ridurre il rischio di sviluppare condizioni autoimmuni come l’artrite reumatoide e la psoriasi di circa il 22% e il cancro avanzato del 17%.

Altri studi hanno indicato che la vitamina D può migliorare la funzione immunitaria e contribuire a ridurre l’infiammazione, il che può contribuire a spiegare il possibile legame tra la vitamina e i migliori risultati in ambito clinico.

Confrontarsi con il proprio medico

Chiunque rientri in una categoria a rischio di carenza da vitamina D, dovrebbe confrontarsi inizialmente con il proprio medico di riferimento così da valutare l’opportunità di assumere un integratore e di sottoporsi a un test dei livelli ematici di vitamina D. Tra le categorie più a rischio per questa deficienza si segnalano nello specifico

  • le persone che vivono in case di riposo, dove l’esposizione al sole potrebbe essere scarsa
  • le persone con determinate restrizioni alimentari come una grave intolleranza al lattosio
  • le persone con condizioni di malassorbimento come il Morbo di Crohn o la celiachia
  • le persone in cura per l’osteoporosi o altri problemi di salute delle ossa.

Per il resto, se vi sentite bene e siete in buona salute, il test per la vitamina D è probabilmente inutile. Tra gli studi effettuati nel corso degli ultimi anni – tra i quali questo per citarne uno – non sono state trovate prove sufficienti per raccomandare uno screening di routine legato a questa vitamina.

Qualche accorgimento

Se siete ancora preoccupati per i vostri livelli di vitamina D, ma non fate parte di un gruppo ad alto rischio, provate ad adottare alcuni semplici accorgimenti per aumentarne l’assunzione.

Per quanto riguarda la dose raccomandata di vitamina D quotidiana, fate sempre riferimento al vostro medico di fiducia. I valori infatti variano in base all’età e ad altri fattori legati alle condizioni specifiche di ogni persona.

Tra gli alimenti che consigliamo relativamente all’apporto di vitamina D ci sono i funghi selvatici e i pesci grassi come il salmone, le sardine e il tonno, ma anche burro, carne di fegato, formaggi grassi.

Inoltre, un’uscita di 15 minuti a piedi un paio di volte alla settimana a mezzogiorno è solitamente sufficiente a far sintetizzare alla pelle una quantità ottimale di vitamina D. Può trattarsi anche di un’esposizione accidentale al sole, ad esempio mentre si fanno delle commissioni. Un’idea ancora migliore per la salute è quella di fare attività fisica all’aperto, ad esempio praticando sport o andando a correre. In questo caso vi ricordiamo di utilizzare una crema di protezione solare che, sì, riduce leggermente l’assorbimento dei raggi solari, ma è fondamentale per prevenire il cancro della pelle e l’invecchiamento precoce della pelle, se l’esposizione al sole è prolungata.

Anche se è molto più facile prendere una pillola che fare attività fisica all’aria aperta e mangiare in modo sano, questi ultimi due aspetti fanno di più per mantenervi in salute e ridurre il rischio di malattie cardiovascolari, cancro e diabete. L’assunzione di un integratore non potrà mai sostituire una dieta e uno stile di vita sani.


 

immagine del fiume Arno a Firenze

Sport e Alimentazione: Villa Donatello e Canottieri Firenze insieme per il benessere dei campioni di domani

Sport e Alimentazione: Villa Donatello e Canottieri Firenze
insieme per il benessere dei campioni di domani

Quaranta ragazzi con un grande sogno: diventare campioni di canottaggio. Ma per farlo, oltre alla preparazione atletica, bisogna allenare anche ciò che dà loro energia: l’alimentazione.

È così che la Società Canottieri Firenze ha deciso di ampliare la partnership con Villa Donatello, struttura da sempre attenta alla sensibilizzazione delle corrette abitudini, non solo dal punto di vista alimentare, ma anche con la promozione dei corretti stili di vita  e della prevenzione.

Gli atleti, di varie fasce di età, saranno infatti seguiti, monitorati e guidati dal team di nutrizionisti sportivi collegati al progetto Donatello per lo sport : realtà che vede da tempo la struttura sanitaria fiorentina impegnata su questi fronti affiancando molte altre società sportive del territorio.

Nello specifico Villa Donatello, già medical partner dei Canottieri Firenze, offre servizi sia per gli atleti che sconti e agevolazioni per i soci del Circolo e per i loro familiari.

Questo nuovo servizio, che si aggiunge al rapporto di collaborazione tra Villa Donatello con la Società Canottieri Firenze, è la conferma di una partnership che cresce e si rafforza sempre più nell’interesse dei giovani atleti – afferma il Dott. Alberto Rimoldi, Amministratore Delegato di Villa Donatello -. Il progetto si inserisce nel più ampio programma Donatello per lo sport: iniziativa che ha permesso ai professionisti della nostra struttura – fisioterapisti, nutrizionisti, etc – di lavorare a stretto contatto con numerose associazioni sportive del territorio, fornendo servizi volte a migliorare la preparazione atletica e la forma fisica degli atleti, mettendo al centro la loro salute a 360° per cercare di raggiungere gli obiettivi sportivi.

Siamo molto felici di questa nuova collaborazione tra lo staff tecnico e la parte dirigenziale della Società Canottieri Firenze e Villa Donatello – sostiene Luigi De Lucia, Direttore Tecnico della Società Canottieri Firenze –. La sinergia che si è creata tra una delle strutture sanitarie più importanti della città ed una realtà sportiva storica come quella dei Canottieri, si basa su dei principi condivisi seri e sani per far crescere i ragazzi in una società come quella in cui viviamo: è infatti più facile non fare sport che dedicarsi ad un’attività con regolarità.

A chi è rivolto il progetto che vedrà impegnato il team di nutrizionisti di Villa Donatelo?

Il progetto interessa circa 40 ragazzi di varie fasce di età, principalmente la prima squadra della Società Canottieri Firenze – ragazzi dai 14/15 anni fino ai 18/19 – che svolgono già attività di vertice e che, partecipando ai campionati italiani, hanno già un programma di allenamento strutturato e finalizzato per raggiungere e mantenere un alto livello.

Insieme a questi atleti ci sono anche coloro che svolgono gare a livello regionale e che seguono un programma di allenamento meno intenso; inoltre, abbiamo deciso di includere nel gruppo anche alcuni ragazzi dal 2012 al 2008: giovanissimi che faranno parte nel futuro della squadra agonistica e che ora frequentano la scuola di canottaggio e che sono alle prese con le loro prime gare.

Il team di nutrizionisti di Villa Donatello ha già cominciato questo nuovo percorso con i giovani atleti della Canottieri Firenze. Nei primi incontri sono state effettuate delle valutazioni per vedere il loro stato di salute e registrare i parametri di ciascuno (es. peso, altezza, massa grassa/massa magra).

L’approccio che il team ha deciso di usare con i giovani per introdurli alle buone abitudini alimentari è di tipo dinamico, volto a spronarli a fare domande, suscitando curiosità sul tema senza farli sentire obbligati a dover seguire un nuovo regime nutrizionale.

Il nostro augurio – dichiarano i nutrizionisti di Villa Donatello – è che ognuno di loro possa diventare un campione del canottaggio, ma se così non fosse, avranno comunque vinto essendo riusciti ad adottare buone pratiche alimentari che porteranno con loro per tutta la vita, salvaguardando la loro salute con una buona alimentazione.

In funzione di quelli che sono i piani di allenamento di ogni sportivo, viene fatta un’intervista alimentare per stimare quello che è il suo dispendio energetico – livello attività fisica, la parte accrescimento e la parte di attività sedentaria dove deve impiegare la mente. Sulla base di quelle che sono le loro abitudini e caratteristiche viene stilato un piano alimentare specifico e personalizzato, seguendo quindi le esigenze di ogni singolo atleta ed includendo se necessaria anche la parte della supplementazione (integratori).

Quanto conta insegnare ai ragazzi già dalla tenera età, da giovanissimi, ad avere un’alimentazione corretta e soprattutto quanto conta l’alimentazione per la resa sportiva?

Sono due parametri estremamente importanti. Se mangio male, o metto nel corpo alimenti non efficaci e funzionali, le prestazioni sportive saranno inferiori: è inutile fare una buona preparazione se non riesco ad avere un carburante efficacie per raggiungere il mio obiettivo – afferma De Lucia -. Oggigiorno credo sia fondamentale insegnare sin da piccoli ai ragazzi l’importanza di una corretta alimentazione, dandogli quei fondamenti che permetteranno loro di creare, costruire e sapersi gestire nelle fasi importanti di una gara o durante la preparazione invernale. Questo non vuol dire privarsi si qualcosa: anzi l’obiettivo è quello di poter mangiare tutto ed essere liberi di farlo, sapendo però come autogestirsi nei periodi più intensi e sapendo cosa mangiare regolarmente. Avere una guida esperta che sappia indirizzarli in questo importante percorso è fondamentale, perché tra fare una cosa e farla per bene c’è tanta differenza – conclude De Lucia -, ma se seguiamo i suggerimenti che preparatori atletici, allenatori e nutrizionisti ci danno, è anche più facile riuscire ad ottenere i risultati sognati, e quindi le vittorie


 

immagine stilizzata del comportamento del cervello

Come il cervello riconosce gli oggetti

Uno studio del MIT svela un complesso meccanismo del cervello

Alcuni neuroscienziati provano come la corteccia inferotemporale del cervello sia in grado di identificare gli oggetti

Quando i nostri occhi sono aperti il flusso visivo passa dalla retina, attraverso il nervo ottico, fino al cervello, che assembla tutte le informazioni per ricostruire oggetti e scenari.

Gli scienziati avevano precedentemente ipotizzato come gli oggetti fossero riconosciuti nella circonvoluzione temporale inferiore (IT), che si trova vicino alla fine di questo percorso che le informazioni compiono, chiamato anche il flusso ventrale. Un nuovo studio condotto da neuroscienziati del MIT ce ne dà adesso conferma.

Utilizzando dati provenienti sia da primati umani che non umani, i ricercatori hanno riscontrato che i modelli di neuroni della corteccia IT sono correlati fortemente al successo delle attività cerebrali di riconoscimento degli oggetti.

Mentre sapevamo da lavori precedenti che le attività dei gruppi neuronali della corteccia temporale inferiore erano alla base del complesso sistema di riconoscimento degli oggetti, non avevamo fino ad oggi una mappa completa che ci permettesse di legarli alla percezione degli oggetti ed al comportamento. I risultati di questo studio invece dimostrano proprio questo, collegando la popolazione neuronale di quella zona specifica del nostro cervello al riconoscimento di diversi tipi di oggetti e al conseguente comportamento che la loro percezione stimola

dichiara James DiCarlo, coordinatore del Department of Brain and Cognitive Sciences del MIT, membro del McGovern Institute for Brain Research, e senior author dello studio apparso sul Journal of Neuroscience.

L’autore principale della ricerca è Najib Majaj, ricercatore che ha svolto il post dottorato proprio nel laboratorio curato dal Dr. DiCarlo e che adesso lavora presso la New York University. Gli altri autori, Ha Hong e Ethan Solomon, sono entrambi laureati presso il MIT.

Distinguere gli oggetti

Nella parte iniziale del percorso delle informazioni attraverso il flusso ventrale si ritiene che avvenga il riconoscimento di elementi visivi di base come la luminosità e l’orientamento. Funzioni molto più complesse invece si aggiungono nelle fasi successive: proprio il riconoscimento degli oggetti vero e proprio avverrebbe nella corteccia IT.

Per confermare questa teoria  i ricercatori hanno da prima chiesto a soggetti umani di eseguire 64 attività di riconoscimento degli oggetti. Alcuni di questi compiti erano molto banali, come distinguere una mela da un’auto. Altri – come distinguere due volti molto simili – erano così difficili che i soggetti hanno risposto correttamente soltanto nel 50% dei casi.

Dopo aver misurato le prestazioni umane, i ricercatori hanno poi utilizzato lo stesso set di quasi 6.000 immagini con primati non umani, registrando l’attività elettrica nei lor neuroni della corteccia temporale inferiore e di un’altra regione visiva nota come V4. Ognuno dei neuroni del gruppo della corteccia IT e di quelli della regione V4 si accendeva per alcuni oggetti e non per altri, dando ai ricercatori la possibilità di realizzare una vera e propria mappa da confrontare con quella realizzata studiando il comportamento del cervello dei soggetti umani.

I ricercatori hanno scoperto, nei primati non umani, che i modelli costruiti sulle reazioni dei neuroni della corteccia IT, e non quelli della regione V4, coincidevano perfettamente con le prestazioni umane che erano state misurate. Cioè, quando gli esseri umani hanno avuto difficoltà a distinguere due oggetti, i comportamenti neurali per quegli oggetti erano così simili da essere indistinguibili, mentre, come per le coppie in cui l’uomo è riuscito, i modelli neurali erano molto diversi.

Sulle stimolazioni semplici, la corteccia IT si è comportata così come negli esseri umani, sugli stimoli complessi ha fallito allo stesso modo, come ci aspettavamo – conferma Majaj -Abbiamo avuto conferma della correlazione tra comportamento e risposte neurali.

I risultati supportano l’ipotesi che i modelli di attività neurale nella corteccia IT possono codificare rappresentazioni di oggetti sufficientemente dettagliate da permettere al cervello di distinguere oggetti diversi, concludono i ricercatori.

Nikolaus Kriegeskorte, uno dei principali ricercatori presso la Cognition and Brain Sciences Unità di Medical Research Council di Cambridge, nel Regno Unito, pur non avendo fatto parte del team di ricerca concorda sul fatto che lo studio

offre la prova cruciale a sostegno dell’idea che la corteccia temporale inferiore contiene gli strumenti neuronali che portano al riconoscimento degli oggetti nell’apparato visivo umano. Questo studio è esemplare per il metodo originale e rigoroso con il quale si sono stabiliti legami tra le osservazioni cerebrali e le attività comportamentali umane.

I modelli di ricerca

I ricercatori hanno testato, inoltre,  più di 10.000 altri modelli possibili su come il cervello potrebbe codificare la rappresentazione degli oggetti. Questi modelli variano in base alla zona del cervello attivata, al numero di neuroni richiesti, e alla finestra di tempo utilizzata dall’attività neuronale. Molti di questi modelli però sono stati scartati in quanto offrivano risultati molto diversi paragonando quelli rilevati sugli esseri umani rispetto a quelli rilevati su altre forme di primati.

Volevamo che la performance dei neuroni riscontrate sui primati corrispondessero perfettamente a quelle dei modelli umani: e cioè che i compiti facili risultassero facili per la mentre i riconoscimenti complessi avvenissero, per i neuroni, con difficoltà – conclude Majaj.

Il gruppo di ricerca si ripropone adesso di raccogliere ancora più dati, attraverso la costruzione di nuovi modelli, più complessi, di riconoscimento. Nuovi test, sempre più specifici, richiederanno una più approfondita mappatura neuronale, che forse non è ancora completamente a disposizione della scienza.

Questi test, quindi, avranno il duplice scopo di permetterci di capire sempre di più, e meglio, come funzioni il rapporto tra il riconoscimento di ciò che ci circonda e il nostro comportamento, ma anche di avere una visione più chiara e attendibile dei vari livelli di reti neuronali che compongono il nostro complesso sistema visivo. Le frontiere della neuroscienza continuano ad espandersi ed è ancora difficile intuire dove potremo arrivare e che cosa scopriremo di nuovo su di noi.

fonte: MIT News

Un medico esamina la mano di un giovane

Pollice a Scatto in età pediatrica: che cos’è?

Ho notato che mio figlio ha il 1° dito della mano flesso, che scatta e/o rimane bloccato in flessione.
Percepisco un nodulo sotto la pelle. Devo preoccuparmi?

Domande e Risposte di Ortopedia Pediatrica #8

Il pollice a scatto nel bambino è una condizione relativamente rara (ne sono affetti circa 3 bambini su 1000), talvolta bilaterale, che si presenta tra i 6 mesi e i 3 anni di vita (con un 25% di casi presente fin dalla nascita).

Viene spesso notata dai genitori casualmente, o si pone attenzione alla cosa talvolta in seguito a traumi, evidenziando un caratteristico atteggiamento in flessione dell’articolazione interfalangea del    pollice, spesso irriducibile, associato alla presenza di un nodulo palpabile alla regione volare del pollice.

La causa è sconosciuta, la diagnosi è clinica.

Vi è una percentuale di guarigione spontanea di circa il 10%, ma l’unica vera terapia, quando indicata, è chirurgica, preferibilmente non oltre i 4 anni.

Deformità persistenti e conclamate non trattate possono influenzare negativamente il fisiologico sviluppo osseo, prevalentemente a carico del 1° metacarpo, causato dalla tensione persistente del tendine flessore.

articolo a cura del Dott. Salvatore di Giacinto


 

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