Come curare le malattie con un cervello in provetta

Come curare le malattie con un cervello in provetta

Come curare le malattie con un cervello in provetta

27 maggio 2016 0 commenti

Come curare le malattie con un cervello in provettaPer quasi l’80 per cento costituito da acqua, con un peso compreso fra 1.100 e 1.500 grammi e un volume fra i 1.100 e i 1.300 centimetri cubi, il cervello, sede della memoria, è l’organo più straordinario del nostro corpo. La sua complessa architettura biologica, formata da , un numero pari a quello delle stelle della Via Lattea, rappresenta da sempre la sfida più grande per la scienza, tanto che per carpirne i segreti sono state messe in campo le discipline più disparate: dalla matematica alla psicologia, dalla neurologia all’antropologia. Ma come studiare la struttura e il funzionamento di un organo completamente racchiuso nella “scatola nera” del nostro cranio?

Ha del fantascientifico la tecnica elaborata dal neurobiologo Rene Anand della Ohio State University, negli Stati Uniti. All’ultimo simposio del Military Health System di Fort Lauderdale, in Florida, lo scienziato ha annunciato che il suo team è riuscito a produrre in laboratorio un mini cervello umano quasi completamente formato. Paragonabile a quello di un feto di cinque settimane, sarebbe stato generato da cellule provenienti dalla pelle di individui adulti, trasformate in cellule staminali. E, secondo il suo creatore, conterrebbe il 99 per cento dei diversi tipi di cellule e geni del cervello, compresi il midollo spinale e la retina. Il passo successivo, e cioè un ulteriore sviluppo dell’organo, richiederebbe la presenza di un cuore artificiale e di una rete di vasi sanguigni che Anand non è ancora riuscito a riprodurre.

La grande segretezza sui particolari della scoperta, dovuta all’attesa dell’ottenimento del brevetto per la tecnica utilizzata, induce però molti altri scienziati a rimanere dubbiosi. Certo, le future applicazioni sarebbero affascinanti. Un “modello” del genere sarebbe capace di fornire una conoscenza migliore delle possibili reazioni del cervello a sostanze particolari o tossine e accelerare gli studi relativi a patologie come l’Alzheimer, il Parkinson e l’autismo.

C’è anche quello di vetro

Una delle tecniche più promettenti, elaborata dal Gazzaley Lab e Neuroscape Lab dell’Università della California cli San Francisco e dal Centro Swartz for Computational Neuroscience dell’Università della California di San Diego, permette invece di aprire una vera e propria “finestra operativa” sul cervello umano. Il progetto, chiamato Glass brain, cervello cli vetro, consiste in una spettacolare visualizzazione in 3D che, come se si guardasse in un contenitore trasparente, mostra intensità e localizzazione dei segnali neuronali. Le immagini, ottenute in tempo reale rielaborando l’attività cerebrale di una persona che indossa un casco per elettroencefalogramma, appaiono su uno schermo evidenziando con vari colori l’origine dei segnali. I tipi di connessioni tra le regioni del cervello sono invece visualizzati come impulsi di luce, che scorrono lungo i tratti delle fibre nervose. Il risultato è qualcosa di magico: una specie di tour virtuale che consente al soggetto stesso di verificare direttamente durante il collegamento le proprie reazioni ai vari stimoli sensoriali.

La bussola del piacere

Anche le emozioni, che plasmano la nostra vita e determinano le nostre risposte all’ambiente e alle persone intorno a noi, hanno una precisa corrispondenza in varie aree cerebrali. Esiste, infatti, una rete intricata di connessioni neurali che lega insieme pensieri e sensazioni, cognizione ed emozione. Le varie sensazioni di benessere, per esempio, sono connesse alla zona del cervello conosciuta come area segmentale ventrale che il neuroscienziato statunitense David Linden della Johns Hopkins University di Baltimora chiama “bussola del piacere“. È in questo piccolo ammasso di neuroni, ricco di connessioni, che il piacere viene percepito: non solo quello scatenato da attività naturali come il sesso o la meditazione, ma anche quello innescato da molecole che si trovano nel caffè, nelle sigarette o nelle sostanze stupefacenti. Con i suoi scambi di segnali elettrochimici, questo burattinaio nascosto nel nostro cervello ci motiva e ci spinge all’azione, sia quando questa è utile sia quando è sconsiderata o addirittura dannosa.

Non ce n’è uno uguale all’altro

Analisi sempre più approfondite delle connessioni cerebrali hanno portato un gruppo di ricercatori dell’università americana di Yale a fare un’altra importante scoperta: che ogni cervello umano ha una sua particolare struttura, irripetibile e unica come le impronte digitali. Per arrivare a questo risultato sono state analizzate le risonanze magnetiche funzionali di 126 soggetti che hanno partecipato allo Human Connectome Project, un’iniziativa internazionale che raccoglie dati sui circuiti neuronali del cervello umano. Per ciascun soggetto, è stato elaborato un profilo di connettività basandosi sui risultati raccolti in diverse sessioni, sia quando i soggetti erano a riposo sia quando si cimentavano in test emotivi, motori o linguistici. Dall’analisi dei dati è emersa la possibilità di identificare univocamente i soggetti nelle diverse sessioni, a dimostrazione dell’esistenza di un profilo di connessione intrinseco a ciascun individuo. Anche se a qualcuno potrebbe ricordare Cerebro, la macchina telepatica che nella serie cinematografica degli X-Men permette di riconoscere i cervelli dei mutanti fra milioni di altri, la nuova ricerca non ha nulla a che vedere con la fantascienza, ma potrebbe avere applicazioni pratiche: per esempio la messa a punto di interventi clinici su misura o la creazione di programmi di istruzione personalizzati.

Sia maschi sia femmine

Se si considerano forma e dimensioni anatomiche delle diverse regioni cerebrali, si osservano caratteristiche più prettamente maschili e altre più femminili, ma in realtà ciascuno di noi possiede un certo numero di entrambe. È quanto emerge da uno studio condotto da un team di ricercatori guidati dalla neuroscienziata Daphna Joel dell’Università di Tel Aviv, che sovverte decenni di studi sull’argomento. Analizzando i risultati della risonanza magnetica condotta sull’encefalo di 1.400 per-sone, Joel e colleghi hanno visto che nella maggior parte dei casi le caratteristiche dei due sessi si mescolano con equilibrio. Ognuno di noi, come in un mosaico, possiede un mix di gradi relativi di mascolinizzazione in alcune aree e femminilizzazione in altre. «Sono le norme culturali legate a mascolinità e femminilità», sostiene Joel, «a spingere bambini e bambine in direzioni diverse. Ma ciò che determina quel che siamo, in ultima istanza, è il modo con il quale usiamo il cervello ogni momento della nostra esistenza».

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