Onde Alfa: caratteristiche e ruolo nel sistema visivo

Onde alfa

La frequenza oscillatoria delle onde alfa varia a seconda che il soggetto si trovi in stato di veglia o durante il sonno; da questa evidenza si ipotizza un legame tra le dinamiche oscillatorie di Alpha e il sistema visivo

La redazione di Emianopsia.com è lieta di ospitare la dott.ssa Cadri, Dottoressa in Neuroscienze e Riabilitazione Neuropsicologica, che ci proporrà una panoramica su che cosa sono le onde alfa.

L’intera attività corticale presenta delle oscillazioni elettriche, indicate con il termine di ritmi od onde cerebrali. Differiscono in base a parametri oscillatori come l’ampiezza (o power), misurata in Mv, e la frequenza, misurata in Hz. Le onde e i loro parametri di oscillazione vengono registrate con l’Elettroencefalogramma (EEG) e rivestono un ruolo importante in tutti i meccanismi funzionali promossi dal sistema cognitivo.

Sono convenzionalmente suddivise in cinque ritmi denominati con le lettere greche:

  • Alpha;
  • Beta;
  • Delta;
  • Theta;
  • Gamma.

Fra queste, l’attività oscillatoria nella banda Alpha (8-12Hz) sembra essere quella che, più di altre, ha suscitato maggior interesse e riscontro scientifico nel corso degli anni. 

Cosa sono le onde alfa?

La definizione del ritmo Alpha maggiormente utilizzata ad oggi è stata proposta dalla Internatianal Federation of Societies for Electro-encephalography and Clinical Neurophysiology (IFSECN) che lo descrive come un ritmo con una frequenza che va dagli 8 ai 12 Hz e che si verifica durante la veglia su regioni posteriori della testa, generalmente con un voltaggio maggiore nelle aree occipitali.

Tendenzialmente, si osserva meglio con gli occhi chiusi e in stato di rilassamento fisico con relativa inattività mentale. Infatti, il ritmo viene bloccato o attenuato dall’attenzione, specialmente dallo sforzo visivo. 

Quindi, Alpha è il ritmo EEG dominante nelle regioni occipito-parietali in condizione di riposo a occhi chiusi. In questa condizione, Alpha si presenta nel tracciato EEG con una frequenza più lenta e una maggior ampiezza, mentre nel momento in cui si aprono gli occhi, o si inizia un’attività che richiede uno sforzo cognitivo, il ritmo oscillatorio tende a diventare più veloce e l’ampiezza a ridursi.

Il legame con il sistema visivo

I cambiamenti che si verificano in relazione all’attività del ritmo Alpha, infatti, dipendono da stimolazioni esterne o da stati interni e rispecchiano differenti processi cognitivi. In particolare, si pensa che il complesso di queste dinamiche oscillatorie di Alpha possa essere in parte legato alla reattività e al funzionamento del sistema visivo. Per questo, Alpha è stata indagata durante l’esecuzione di compiti percettivi e in condizione di riposo a occhi chiusi, in cui risulta, appunto, essere prevalente.

Più precisamente, le più recenti ricerche EEG mostrano come i parametri elettrofisiologici delle onde alfa possono mediare diversi aspetti della percezione visiva. Studi condotti con paradigmi percettivi differenti sostengono che ci sia una relazione tra la modulazione dell’ampiezza di Alpha all’apertura degli occhi e la percezione di uno stimolo visivo, definendo questo ritmo come possibile indice dell’eccitabilità della corteccia visiva, area adibita alla percezione.

Quello che si osserva è una correlazione tra l’ampiezza di Alpha e l’eccitabilità della corteccia visiva, in cui, a occhi chiusi vi è un aumento di ampiezza di Alpha che indica una minor eccitabilità della corteccia visiva, mentre all’apertura degli occhi, l’ampiezza di Alpha si riduce e l’eccitabilità corticale aumenta. In altre parole questa correlazione, che coinvolge la modulazione dell’ampiezza di Alpha, si traduce nella possibilità o meno del sistema visivo di essere pronto a percepire uno stimolo, per poi elaborarlo.

Inoltre, un trend di studi sostiene che Alpha, con la sua attività oscillatoria in determinate situazioni, abbia un ruolo nell’inibire le attività non rilevanti per l’esecuzione di un compito, facilitandolo.

La frequenza oscillatoria di Alpha

Per quanto riguarda la frequenza oscillatoria del ritmo Alpha, si pensa che possa incidere sui tempi di reazione e sulla velocità di processamento delle informazioni, lavorando come un sistema di campionamento o sampling dello stimolo visivo.

Infatti, a una frequenza più elevata di Alpha corrisponde un’elaborazione dell’informazione più veloce e una discriminazione visiva più accurata, rispetto a una frequenza più lenta, associata a un processamento percettivo più povero. La frequenza di Alpha ha un ruolo nella risoluzione temporale dell’informazione e fa sì che il ritmo presenti dei gates percettivi ciclici e delle finestre temporali di filtraggio dell’informazione.

Attività delle onde alfa in soggetti con lesioni delle cortecce posteriori

Nonostante il comportamento di Alpha e la sua relazione con la funzionalità del sistema visivo siano ben noti negli individui sani, si sa ancora poco riguardo all’attività del ritmo nei soggetti con lesioni delle cortecce posteriori, specie nelle aree occipitali e parietali dove l’attività di Alpha è predominante.

In effetti, danni ai circuiti del sistema visivo, che inducono un deficit a carico del campo visivo come nel caso dell’emianopsia, possono risultare in delle alterazioni dell’attività oscillatoria di Alpha. Registrando l’attività EEG in condizione di riposo nei pazienti con emianopsia, destra o sinistra, sono stati riscontrati dei pattern patologici di oscillazione del ritmo Alpha.

Nei pazienti con emianopsia in seguito a lesione posteriore, la tipica riduzione dell’ampiezza delle onde alfa all’apertura degli occhi risulta alterata, seppur parzialmente preservata, con conseguente riduzione dell’eccitabilità corticale e una minor reattività del sistema visivo. È stato trovato anche un rallentamento della frequenza di oscillazione di Alpha, traducibile con una minor efficienza nel meccanismo di campionamento delle informazioni.

Dunque, Alpha può rappresentare un’impronta elettrofisiologica affidabile del sistema visivo nell’uomo e un possibile biomarker del funzionamento delle cortecce posteriori, riflettendone l’integrità sia nella popolazione sana che nella popolazione clinica di riferimento. 

Silvi Cadri
Silvi Cadri
Dottoressa in Neuroscienze e Riabilitazione Neuropsicologica.
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Linari Medical firma

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