Effetti immediati e a lungo termine della stimolazione della corteccia orbitofrontale sugli microstati EEG nella schizofrenia

Perché accordare i ritmi cerebrali potrebbe aiutare a trattare la schizofrenia

La schizofrenia può essere profondamente invalidante e molte persone non rispondono adeguatamente ai farmaci standard o sono sopraffatte dai loro effetti collaterali. Perciò gli scienziati cercano modi meno invasivi per spingere circuiti cerebrali disfunzionali verso un funzionamento più sano. Questo studio esplora se una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva, abbinata a misure sensibili delle onde cerebrali, può sia migliorare i sintomi sia rivelare segnali precoci di chi è più probabile che ne tragga beneficio.

Impulsi non invasivi a un centro decisionale chiave

I ricercatori si sono concentrati su una piccola regione appena sopra gli occhi chiamata corteccia orbitofrontale, che ci aiuta a valutare le ricompense, prendere decisioni e regolare le emozioni. Hanno utilizzato la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS), un metodo che eroga brevi impulsi magnetici attraverso il cuoio capelluto, per modificare delicatamente l’attività di questa regione senza interventi chirurgici o farmaci. Ottantasette persone al loro primo episodio di schizofrenia sono state assegnate casualmente a ricevere rTMS reale alla corteccia orbitofrontale destra o una procedura sham che imitava l’esperienza senza stimolare efficacemente il cervello. Tutti hanno seguito 20 sessioni giornaliere, continuando la terapia antipsicotica standard. Un gruppo separato di 51 volontari sani ha ricevuto una singola sessione reale di rTMS per consentire al team di confrontare come rispondono cervelli sani e affetti.

Leggere i fugaci “stati” del cervello con l’EEG

Per monitorare come cambiava l’attività cerebrale, il team ha registrato l’elettroencefalografia (EEG) in stato di riposo, che misura minuscoli segnali elettrici sul cuoio capelluto. Piuttosto che concentrarsi sulla potenza complessiva o su ritmi semplici, hanno usato un metodo chiamato analisi dei microstati che osserva come il cervello passi attraverso schemi di attività brevi ma stabili, ciascuno della durata di una frazione di secondo. In molti studi sono emersi quattro schemi ricorrenti, etichettati A–D, collegati a diverse reti su larga scala, comprese quelle per rilevare eventi salienti e per spostare l’attenzione. Ricerche precedenti hanno mostrato che le persone con schizofrenia tendono a trascorrere più tempo in uno schema chiamato microstato C e meno tempo in un altro, il microstato D, suggerendo uno squilibrio tra le reti che segnalano eventi rilevanti e quelle che supportano l’attenzione controllata.

Cambiamenti immediati dopo una singola sessione di stimolazione

Le registrazioni EEG sono state effettuate sui pazienti prima del trattamento, immediatamente dopo la prima sessione di rTMS e nuovamente dopo il ciclo di 20 giorni. I volontari sani sono stati registrati prima e dopo la loro singola sessione. All’inizio, i pazienti mostravano lo squilibrio previsto: trascorrevano più tempo nel microstato C e avevano episodi più brevi del microstato D rispetto agli individui sani. Dopo una sola sessione di stimolazione reale, sia i pazienti sia i volontari sani hanno mostrato una diminuzione della frequenza di comparsa del microstato C. Nei pazienti questa riduzione è stata osservata solo nel gruppo che aveva ricevuto la stimolazione reale; quelli sottoposti a sham non hanno mostrato cambiamenti significativi. Anche la probabilità che il cervello salti da altri schemi al microstato C è diminuita, mentre sono aumentati gli spostamenti verso il microstato D, suggerendo un rapido riequilibrio delle reti cerebrali.

Spostamenti duraturi nei pattern cerebrali e legami con il sollievo dei sintomi

Dopo 20 sessioni, i pazienti che avevano ricevuto la stimolazione orbitofrontale reale hanno mostrato cambiamenti sostenuti. Hanno trascorso meno tempo complessivo nel microstato C e più tempo nel microstato D, e le transizioni verso C da altri schemi sono diventate meno frequenti, mentre quelle verso D sono aumentate. Questi cambiamenti non sono stati osservati nel gruppo sham, che ha mostrato solo un miglioramento limitato del microstato D che potrebbe essere stato guidato unicamente dai farmaci. Dal punto di vista clinico, coloro che hanno ricevuto la rTMS reale hanno avuto una riduzione dei punteggi dei sintomi molto maggiore rispetto al gruppo sham. Analizzando più nel dettaglio, i ricercatori hanno riscontrato che i pazienti che hanno avuto un netto miglioramento clinico erano quelli che avevano mostrato il calo immediato più consistente del microstato C subito dopo la prima sessione di stimolazione, suggerendo che cambiamenti precoci nell’EEG potrebbero anticipare chi trarrà maggior beneficio.

Cosa potrebbe significare per i trattamenti futuri

Per i non specialisti, il messaggio principale è che impulsi magnetici delicati a una regione decisionale sopra gli occhi possono sia alleviare i sintomi della schizofrenia sia rimodellare in modo visibile il modo in cui i pattern di attività cerebrale si sviluppano in millisecondi. In particolare, il trattamento sembra attenuare un pattern “di salienza” iperattivo (microstato C) e rafforzare un pattern legato all’attenzione (microstato D), spostando la dinamica cerebrale più vicino a quella osservata nelle persone sane. Altrettanto importante, la primissima sessione di stimolazione fornisce già indizi utili: un forte spostamento precoce in questi rapidi stati cerebrali può segnalare che una persona è sulla buona strada per rispondere bene nelle settimane successive. Se confermata in studi più ampi, questa strategia potrebbe contribuire a personalizzare le terapie di stimolazione cerebrale, identificando rapidamente chi ha maggiori probabilità di beneficiare ed evitando ad altri settimane di trattamento inefficace.

Citazione: Zhang, K., Hu, Q., Zhang, Y. et al. Immediate and long-term effects of orbitofrontal cortex stimulation on EEG microstates in schizophrenia. Transl Psychiatry 16, 56 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03810-3

Parole chiave: schizofrenia, stimolazione cerebrale, microstati EEG, corteccia orbitofrontale, rTMS