Come varia la temperatura del cervello durante il giorno

Una nuova ricerca suggerisce che la normale temperatura del cervello umano possa variare durante il giorno più di quanto si pensasse. I risultati mostrano che negli uomini e nelle donne sani, la temperatura media del cervello è di 38,5°C, con regioni cerebrali più profonde che spesso superano i 40°C, in particolare nelle donne durante il giorno. In precedenza, gli studi sulla temperatura del cervello umano si basavano sull’acquisizione di dati da pazienti con lesioni cerebrali in terapia intensiva, dove spesso è necessario il monitoraggio diretto del cervello. Di recente la spettroscopia di risonanza magnetica (MRS), ha consentito ai ricercatori di misurare la temperatura cerebrale in modo non invasivo nelle persone sane. Finora, tuttavia, la MRS non era stata utilizzata per esplorare come la temperatura cerebrale varia durante il giorno, o per considerare come l’orologio biologico di un individuo la influenza.

Il nuovo studio, condotto dai ricercatori del Laboratorio di biologia molecolare del Medical Research Council (MRC) di Cambridge, nel Regno Unito, ha prodotto la prima mappa 4D della temperatura di un cervello umano sano. La ricerca, pubblicata sulla rivista Brain, include anche l’analisi dei dati di pazienti con trauma cranico, mostra che la presenza di cicli giornalieri di temperatura cerebrale è fortemente correlata alla sopravvivenza. Questi risultati potrebbero essere utilizzati per migliorare la comprensione, la prognosi e il trattamento della lesione cerebrale.

Per studiare il cervello di soggetti sani, i ricercatori hanno reclutato 40 volontari, di età compresa tra 20 e 40 anni, da sottoporre a scansione al mattino, al pomeriggio e alla tarda sera nell’arco dello stesso giorno, presso l’Edinburgh Imaging Facility, Royal Infirmary di Edimburgo. Hanno anche fornito ai partecipanti un monitor dell’attività da mettere al polso, per monitorare le differenze nello stile di vita di ogni persona.

Nei partecipanti sani, la temperatura media del cervello era di 38,5°C, di due gradi superiore a quella misurata sotto la lingua. La superficie del cervello era generalmente più fresca,  mentre le strutture cerebrali più profonde erano spesso più calde di 40°C, la temperatura cerebrale più alta osservata era di 40,9°C. In tutti gli individui, la temperatura cerebrale ha mostrato una variazione costante a ogni ora del giorno di quasi 1°C, le temperature cerebrali più alte sono state osservate nel pomeriggio e le più basse di notte. In media, i cervelli femminili erano di circa 0,4°C più caldi di quelli maschili. Questa differenza di sesso è stata molto probabilmente determinata dal ciclo mestruale, poiché la maggior parte delle femmine è stata scansionata nella fase di post-ovulazione e la loro temperatura cerebrale era di circa 0,4 ° C più calda di quella delle donne scansionate nella fase pre-ovulazione. I risultati hanno anche mostrato che la temperatura cerebrale aumentava con l’età nell’intervallo di 20 anni dei partecipanti, in particolare nelle regioni profonde del cervello, dove l’aumento medio era di 0,6°C.

Dai dati ottenuti nei partecipanti sani i ricercatori hanno costruito HEATWAVE, una mappa 4D della temperatura del cervello umano. Testando la rilevanza clinica di HEATWAVE nei pazienti con una lesione cerebrale, gli autori hanno scoperto che la mancanza di un ritmo giornaliero della temperatura cerebrale aumentava le probabilità di morte in terapia intensiva di 21 volte, mentre i massimi o minimi assoluti della temperatura non erano predittori dell’esito. Una temperatura cerebrale media più calda era associata alla sopravvivenza (P = 0,035) ed essere più vecchi di 10 anni aumentava le probabilità di morte di 11 volte (P = 0,0002).

I ricercatori propongono che la capacità del cervello di raffreddarsi possa deteriorarsi con l’età e sono necessari ulteriori lavori per indagare se questo fenomeno possa essere collegato allo sviluppo di disturbi cerebrali legati all’età.

Fonte: Nina M Rzechorzek, Michael J Thrippleton, Francesca M Chappell, Grant Mair, Ari Ercole, Manuel Cabeleira, The CENTER-TBI High Resolution ICU (HR ICU) Sub-Study Participants and Investigators, Jonathan Rhodes, Ian Marshall, John S O’Neill, A daily temperature rhythm in the human brain predicts survival after brain injury, Brain, 2022;, awab466,

https://doi.org/10.1093/brain/awab466

https://academic.oup.com/brain/advance-article/doi/10.1093/brain/awab466/6604351

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