Effetti della tDCS cerebellare sulla connettività fMRI durante resting-state nella rete di mentalizzazione

Abstract

La corteccia cerebellare è tradizionalmente considerata una regione dell'encefalo coinvolta nel controllo motorio. Tuttavia, ricerche recenti hanno dimostrato che il cervelletto ha un ruolo anche in funzioni non motorie, immagazzinando modelli interni delle interazioni sociali. Questo studio si propone di indagare tale aspetto valutando la connettività funzionale tra il cervelletto e il resto del cervello.

Per questo scopo, è stata applicata stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) mirata alla regione Crus II destra. Un gruppo di 21 partecipanti sani ha ricevuto sia tDCS anodica che una stimolazione fittizia (sham) per 20 minuti, durante i quali sono state acquisite immagini fMRI nello stato di riposo. Le immagini sono state preprocessate ed è stato esaminato un eventuale cambiamento della connettività funzionale.

I risultati hanno mostrato un aumento della connettività tra la Crus II cerebellare e circonvoluzione frontale inferiore destra (IFG) durante la stimolazione attiva rispetto a quella sham. L'IFG, parte del sistema dei neuroni specchio, svolge un ruolo cruciale nella comprensione delle azioni e delle intenzioni altrui. Ciò implica il coinvolgimento del cervelletto in processi cognitivi di ordine superiore.

Questi risultati contribuiscono a una comprensione più ampia del ruolo del cervelletto al di là del controllo motorio, evidenziando il suo impatto sui processi cognitivi e sociali. Inoltre, suggeriscono potenziali benefici della tDCS per applicazioni terapeutiche in disturbi caratterizzati da difficoltà nella mentalizzazione, come il disturbo dello spettro autistico.

The cerebellum is a part of the brain that is usually thought to be involved in movement control. However, recently, it has been found that it is responsible also for non-motor functions and it stores internal models of social interactions. The aim of this study is to investigate this aspect by evaluating the connectivity between the cerebellum and the rest of the brain. To do so, transcranial direct current stimulation (tDCS) was applied targeting the right Crus II region. 21 healthy participants underwent both sham and anodal tDCS for 20 minutes and, concurrently, fMRI images were acquired during resting state. Data were pre-processed and connectivity changes were examined. The results showed an increase in functional connectivity between the cerebellar Crus II and the right inferior frontal gyrus (IFG) during active tDCS compared to sham stimulation. The IFG, part of the Mirror Neuron System, plays a crucial role in understanding the actions and intentions of others, implicating the cerebellum in higher-order cognitive processes. These findings contribute to our understanding of the cerebellum's role beyond motor control, highlighting its impact on cognitive and social processes and the potential benefits of tDCS for therapeutic applications in disorders characterized by difficulties in mentalizing, such as autism spectrum disorder.