DAGLI EVENTI SCIENZA&SPORT,ALLA SCOPERTA DEI SEGRETI DELL’ATTIVITÀ CEREBRALE DI ANASTASIA BAGAGLINI.

Il prossimo volume della collana I Codici della Vittoria, che avrò il privilegio di firmare insieme al mio gruppo di lavoro, sta prendendo forma grazie agli eventi Scienza & Sport in Scena, realizzati in collaborazione con Esperienza Europa presso la Sala David Sassoli. Questo articolo, dedicato al lavoro del professor Claudio Babiloni e del suo team di ricerca, costituirà parte integrante di uno dei capitoli del libro.
Gli eventi Scienza & Sport in Scena nascono dalla collaborazione attiva tra l’Istituto di Ricerca Pasteur Italia, prestigiosa realtà scientifica collegata all’Università La Sapienza di Roma, e il Panathlon International, una delle più importanti organizzazioni mondiali impegnate nella diffusione dei valori dello sport.
Tutto ha origine da uno splendido rapporto di amicizia e stima costruito nel tempo con il professor Antonio Musarò, autentica mente scientifica dei nostri eventi. Sono passati diversi anni da quando mia madre stava affrontando la sfida più difficile della sua vita: combattere la SLA. In quel periodo il professor Musarò era impegnato in importanti studi su questa terribile malattia neurodegenerativa, che sembrava presentare alcune correlazioni con il mondo dello sport, alla luce dei numerosi casi che avevano colpito atleti professionisti.
Proprio da quel periodo nacque l’idea de I Codici della Vittoria. Da quel piccolo ma prezioso spiraglio di speranza che la scienza riusciva a regalarmi per mia madre, nonostante la consapevolezza che il tempo fosse un avversario durissimo.
Purtroppo non ci fu nulla da fare. Tuttavia, quella speranza accese dentro di me una profonda passione per la ricerca biomedica e per il valore della conoscenza scientifica. Da allora, insieme al mio gruppo di lavoro, ci impegniamo a diffondere un messaggio positivo: sport, movimento e scienza possono rappresentare il vero tridente della squadra del bene, capace di migliorare la qualità della vita delle persone e di costruire una società più consapevole.
Desidero ringraziare il professor Claudio Babiloni perché proprio dagli eventi Scienza & Sport in Scena è nata la ricerca che presentiamo in questo capitolo. Una ricerca che ha posto sotto la lente d’ingrandimento Anastasia Bagaglini, già campionessa del mondo di freestyle football, ma soprattutto una ragazza straordinaria per talento, impegno e valori umani.
Colgo inoltre l’occasione per esprimere la mia gratitudine alla guida dell’Istituto Pasteur Italia: il professor Luigi Frati, presidente dell’ente, e la professoressa Angela Santoni, direttrice scientifica, senza dimenticare il prezioso lavoro di Lynda Romani, responsabile della comunicazione.
Un sincero ringraziamento va anche agli amici del Panathlon International: Nadia Gigante, Stefania Lella, Cesare Sagrestani e Umberto Martone, che hanno scelto di accompagnarci in questa avventura culturale e scientifica.
Ricordo ancora con emozione uno degli eventi presso la Sala David Sassoli. Nel corso del suo intervento, il professor Claudio Babiloni illustrò l’importanza delle ricerche condotte sugli atleti d’élite.
L’attività cerebrale di questi atleti di élite rappresenta un modello per comprendere quali siano le caratteristiche ideali dell’attività cerebrale da ripristinare o riabilitare nelle persone affette da malattie del cervello che determinano sintomi nelle sfere cognitive e motorie.
In quel contesto manifestò il desiderio di analizzare la trasmissione neuromotoria di Anastasia Bagaglini, che proprio in quell’occasione veniva premiata per i suoi successi mondiali.
Osservando le immagini delle sue straordinarie esibizioni — calci acrobatici che richiamano la “ginga”brasiliana e il calcio spettacolare reso celebre da Pelé degno erede di quell’arte magica— il professor Babiloni rimase colpito dalla perfetta fusione tra tecnica, destrezza, velocità motoria e controllo del pallone. Da lì nacque l’idea di studiare scientificamente le caratteristiche neurofisiologiche che rendono possibile un talento così eccezionale.
Con il suo team di ricerca, composto da autorevoli studiosi e ricercatori dell’Università La Sapienza di Roma, prese così avvio un percorso scientifico affascinante, i cui risultati saranno presentati nelle pagine del libro.
Di seguito il Prof. Babiloni racconta i particolari dello studio. Un articolo realizzato in occasione delle misurazioni di Anastasia che ancora non documenta il risultato.
Il team di lavori diretto da
Claudio Babiloni è così composto: Roberta Lizio, Susanna Lopez, Giuseppe Noce e Claudio Del Percio
Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia “Vittorio Erspamer”, Sapienza Università di Roma e Istituto Pasteur Italia.
Di seguito le domande fatte al Prof.
Qual’è l’interesse della ricerca biomedica per lo studio dell’attività cerebrale negli atleti di élite?
“Gli atleti di sport di situazione richiedono particolari abilità psicofisiche, soprattutto in quelli che richiedono l’uso di strumenti o oggetti (ad esempio, una racchetta, una palla). Questo vale specialmente per gli sport che richiedono di affrontare avversari nel rispetto di regole complesse, che inducono, nel corso di anni di allenamento e competizioni, uno sviluppo ideale delle funzioni cerebrali per mantenere l’equilibrio, elaborare rapidamente stimoli visivi e uditivi e attuare processi decisionali rapidi, basati su un’elevata coordinazione motoria e su un efficace controllo dell’azione.

• Babiloni continua con enfasi – l’attività cerebrale di questi atleti di élite rappresenta un modello per comprendere quali siano le caratteristiche ideali dell’attività cerebrale da ripristinare o riabilitare nelle persone affette da malattie del cervello che determinano sintomi nelle sfere cognitive e motorie, come, ad esempio, le patologie neurodegenerative progressive quali la malattia di Alzheimer e la malattia di Parkinson. Nella maggioranza dei casi clinici, la malattia di Alzheimer si manifesta nella terza età e comporta una progressiva perdita della capacità di concentrarsi e della memoria. Nella malattia di Parkinson, fin dagli esordi, i pazienti manifestano difficoltà di equilibrio, tremori articolari e una certa rigidità posturale che rallenta e rende difficoltosi i movimenti. Nel tempo si manifestano spesso anche deficit delle funzioni cognitive necessarie allo sviluppo e all’attuazione di piani d’azione.”
  In che modo il suo gruppo di ricerca studia l’attività cerebrale negli atleti di élite e nei pazienti con malattie cerebrali?
  “Il mio gruppo di ricerca del SIESTA LAB del Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia “Vittorio Erspamer” della Sapienza Università di Roma fa parte dell’Open Lab “Tecnologie della salute” della Fondazione “Rome Technopole”, che costituisce un consorzio di università e aziende della Regione Lazio. Nell’ambito della nostra attività di comunicazione dei risultati delle nostre ricerche, collaboriamo con i colleghi e le colleghe dell’Istituto Pasteur Italia, con i quali condividiamo la consapevolezza dell’importanza di un dialogo continuo tra i ricercatori e le ricercatrici delle nostre istituzioni e il vasto pubblico di non addetti ai lavori scientifici che vogliono saperne di più sugli avanzamenti della scienza della salute e della prevenzione delle malattie.”
  Una breve pausa e poi Babiloni continua con voce ferma.
  “Rispetto al tema di questa intervista, studiamo le caratteristiche dell’attività cerebrale degli atleti di élite e analizziamo le onde elettroencefalografiche registrate in condizioni di veglia rilassata, per alcuni minuti, a occhi chiusi (vigilanza quieta) e ad occhi aperti (lieve aumento della vigilanza), e durante compiti motori, di equilibrio o di valutazione cognitiva (ad esempio, prestazioni sportive). In alcuni esperimenti, i compiti richiedono valutazioni e risposte basate su video di attività sportive. Si tratta di compiti relativamente semplici che, adattandosi alle esigenze di un attento controllo sperimentale del comportamento, mirano a rappresentare le situazioni o gli impegni dell’atleta di élite durante la prestazione sportiva. Nei pazienti con malattie cerebrali che interessano i sistemi cognitivi e motori studiamo prevalentemente le onde elettroencefalografiche registrate in condizioni di veglia rilassata, a causa delle loro difficoltà cognitive o motorie.
  L’analisi delle onde elettroencefalografiche si basa sulla misura della loro frequenza, ampiezza e localizzazione nel cervello, in relazione alla condizione sperimentale di veglia rilassata, ad occhi chiusi o aperti, oppure durante l’elaborazione degli stimoli visivi rappresentati nel video, e ai processi decisionali e alle risposte motorie che ne derivano. Nel caso di compiti di equilibrio, la relazione tra le onde elettroencefalografiche correlate a stare in piedi su un piede e su entrambi i piedi. Le suddette caratteristiche delle onde elettroencefalografiche ci mostrano il “dialogo” continuo tra le regioni del cervello rilevanti per il compito sperimentale, al fine di condividere informazioni e coordinare il controllo della posizione e dell’eventuale movimento del corpo. Quel dialogo serve anche a “silenziare” l’attività di altre regioni del cervello non necessarie a quel compito. Un po’ come avviene tra radioamatori, il “dialogo” avviene a certe frequenze, che, nel caso del cervello, sono quelle delle onde elettroencefalografiche.”
  In termini comprensibili a persone non esperte, quali differenze generali avete osservato tra l’attività cerebrale negli atleti di élite e quella dei pazienti con malattie cerebrali?
  “Rispetto a persone sedentarie o ad atleti di livello amatoriale, l’attività cerebrale degli atleti di élite si caratterizza per un modo curiosamente “economico” di prodursi, volto a instaurare e mantenere il dialogo a cui ho fatto riferimento nella risposta precedente. Quando il compito che si presenta agli atleti è relativamente semplice rispetto alle loro abilità, il livello di attivazione cerebrale associato al compito è più basso rispetto a quello delle persone sedentarie o degli atleti di livello amatoriale, un meccanismo che chiamiamo “efficienza neurale” e che denota l’alta specializzazione dei circuiti cerebrali che garantiscono lo sviluppo del compito. Quando il compito è complesso, il livello di attivazione cerebrale associato al compito diventa più elevato in determinate aree specializzate rispetto a quello delle persone che usiamo come confronto. Abbiamo chiamato questa loro modalità di attivazione cerebrale “flessibilità dell’attivazione neurale” e che denota la capacità di modulare l’attività dei circuiti cerebrali rilevanti per il compito, in funzione della sua complessità e della situazione, situazione per situazione. Insomma, un uso “dinamico” delle risorse cerebrali in base al compito del momento.
  Nei pazienti con malattia di Alzheimer o altre malattie neurodegenerative, il livello di attivazione cerebrale associato al compito dipende dallo stato di avanzamento della malattia. Nelle fasi iniziali della malattia si registra un livello di attivazione generale più elevato e più diffuso nel cervello rispetto a quello delle persone in salute, come per una perdita di selettività dell’attivazione dei circuiti cerebrali e per il coinvolgimento di popolazioni neurali che non dovrebbero esserlo. Nelle fasi più avanzate delle malattie, si perde la capacità di mantenere le frequenze corrette delle onde cerebrali per il dialogo e l’attività si riduce notevolmente. Queste anomalie nell’attività cerebrale si riflettono nell’esecuzione dei compiti richiesti, anche quelli semplici, come restare rilassati a occhi aperti o chiusi per qualche minuto.”
  E cosa vi aspettate di trovare nell’attività cerebrale della campionessa del mondo di freestyle (calcio acrobatico)?
  “L’incontro con Anastasia Bagaglini è stato molto interessante e coinvolgente. Si tratta di una persona che ci ha colpito per la sua energia, il sorriso contagioso e la curiosità per le scienze del cervello. Naturalmente, ci ha anche colpiti molto per il suo talento e l’abilità nel calcio acrobatico. Nel corso del palleggio, la palla sembrava ubbidire a comandi mentali che la mantenevano continuamente sotto controllo, anche mentre la campionessa si sedeva, si sdraiava e assumeva altre posizioni difficili da mantenere, anche senza dover palleggiare. Siamo quindi molto interessati a scoprire il segreto cerebrale di questa incredibile abilità di mantenere l’equilibrio e controllare in modo così fine i movimenti dei suoi piedi e il calcolo delle traiettorie della palla sotto il suo attento controllo visivo. Ipotizziamo che le popolazioni neurali delle sue aree visive, spaziali, motorie e dell’equilibrio si attivino non solo alle frequenze che abbiamo imparato a conoscere in questi anni di ricerca, ma che lo facciano aumentando il livello di sincronia, per un “dialogo” ancora più rapido tra le regioni dei circuiti cerebrali, rispetto non solo alle persone sedentarie, ma anche ad atleti di elite di altri sport che non implichino situazioni di equilibrio e coordinazione motoria così estreme. Ma, come spesso accade, dobbiamo prepararci a qualcosa che non avevamo pensato e nemmeno immaginato all’inizio dell’avventura scientifica. La scienza non è solo “conferma” e riserva spesso sorprese.
  PIERLUIGI GRANDE
  Giornalista- Scrittore e Coordinatore della Rassegna annuale Scienza&Sport.

Link utili

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Pubblicazioni del gruppo di ricerca del SIESTA Lab sugli atleti di elite

1. Del Percio C, Brancucci A, Vecchio F, Marzano N, Pirritano M, Meccariello E, Padoa S, Mascia A, Giallonardo AT, Aschieri P, Lino A, Palma E, Fiore A, Di Ciolo E, Babiloni C, Eusebi F. Visual event-related potentials in elite and amateur athletes. Brain Res Bull. 2007 Sep 14;74(1- 3):104-12. Epub 2007 Jun 12.
2. Del Percio C, Marzano N, Tilgher S, Fiore A, Di Ciolo E, Aschieri P, Lino A, Toràn G, Babiloni C, Eusebi F. Pre-stimulus alpha rhythms are correlated with post-stimulus sensorimotor performance in athletes and non-athletes: a high-resolution EEG study. Clin Neurophysiol. 2007 Aug;118(8):1711-20. Epub 2007 Jun 19.
3. Del Percio C, Brancucci A, Bergami F, Marzano N, Fiore A, Di Ciolo E, Aschieri P, Lino A, Vecchio F, Iacoboni M, Gallamini M, Babiloni C, Eusebi F. Cortical alpha rhythms are correlated with body sway during quiet open-eyes standing in athletes: a high-resolution EEG study. Neuroimage. 2007 Jul 1;36(3):822-9. Epub 2007 Mar 28.
4. Vecchio F, Del Percio C, Marzano N, Fiore A, Toran G, Aschieri P, Gallamini M, Cabras J, Rossini PM, Babiloni C, Eusebi F. Functional cortico-muscular coupling during upright standing in athletes and nonathletes: a coherence electroencephalographic-electromyographic study. Behav Neurosci. 2008 Aug;122(4):917-27.
5. Babiloni C, Del Percio C, Iacoboni M, Infarinato F, Lizio R, Marzano N, Crespi G, Dassù F, Pirritano M, Gallamini M, Eusebi F. Golf putt outcomes are predicted by sensorimotor cerebral EEG rhythms. J Physiol. 2008 Jan 1;586(1):131-9. Epub 2007 Oct 18.
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18. Bertollo M, Robazza C, Falasca NF, Stocchi N, Babiloni C, Del Percio C, Marzano N, Iacoboni M, Infarinato F, Vecchio F, Limatola C, Comani S. Temporal pattern of pre-shooting psycho-physiological states in elite athletes: A probabilistic approach. Psychology of Sport and