lunedì 20 febbraio 2017

Impianti cerebrali all'avanguardia


Quando ero alle superiori e mancava poco alla scelta universitaria, non mi era mai venuto in mente di prendere Medicina. I troppi anni e il contatto con la sofferenza mi spaventavano. Però, almeno per gioco, avevo provato a chiedermi quale specializzazione avrei voluto scegliere. La risposta era una sola: Neurologia. Mi affascinava e mi affascina tuttora la nostra materia grigia e le sue potenzialità. Naturalmente, come si dice, non è tutto oro ciò che luccica: mi sarei imbattuto in patologie mica da ridere. Tuttavia, al riguardo, nei successivi anni la tecnologia ha corso veloce. Ora si parla di impianti cerebrali sotto pelle che potrebbero stravolgere il settore e dare speranza a  seri problemi.

Alla Harvard Medical School stanno testando un nuovo tipo di impianto encefalico che ha lo scopo di ripristinare la vista ai non vedenti. Ma si potrebbe estendere ad altre disabilità. I test inizieranno il mese prossimo sulle scimmie, per memorizzare più dati possibili e sperimentare a fondo questa neuro-tecnologia all'avanguardia. Fino ad oggi, infatti, sono stati realizzati esperimenti di altro genere, come consentire ad una persona, con gli arti superiori paralizzati, di bere autonomamente tramite un braccio robotico; oppure permettere ai non vedenti di intravedere qualche luce. In questi casi, però, gli elettrodi impiantati diventavano col tempo inutilizzabili: intorno a loro si formava del tessuto cicatriziale che degradava il collegamento elettrico con le cellule cerebrali.

I ricercatori di Boston utilizzeranno un nuovo tipo di impianto che può poggiare sulla superficie del cervello, invece di penetrare all'interno dell'organo. Una serie di bobine microscopiche, di spessore circa quello dei capelli, generano dei campi magnetici che vanno selettivamente ad indurre attività elettrica in particolari punti del tessuto cerebrale. Il dispositivo sarà utilizzato per stimolare la corteccia visiva delle scimmie, cercando di ricreare l'attività normalmente innescata dai segnali provenienti dagli occhi, senza usare questi ultimi. L'obiettivo finale è quello di utilizzare l'impianto per convertire i segnali da una microscopica telecamera in attività neurologica interpretata correttamente. Gli scienziati affermano che l'efficacia delle bobine non dovrebbe peggiorare nel corso del tempo, visto che i campi magnetici non sono ostacolati dal tessuto e perciò le piccole correnti elettriche risultano più affidabili negli anni.

Il buon Obama, tra l'altro, aveva lanciato l'iniziativa BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies), creata per migliorare la comprensione del funzionamento dell'encefalo. Questo progetto rientra nella stessa iniziativa e da lì attingerà i fondi, anche se la tecnologia è nata all'interno dell'istituto di ricerca PARC, di proprietà della Xerox. Si tratta comunque di un nuovo approccio molto promettente, anche se ci vorrà del tempo prima che diventi chiaro come utilizzarlo negli esseri umani. I colleghi dell'Università della California, a San Diego, si sono mostrati entusiasti. Ad esempio, il professor Coleman ha dichiarato che le piccole bobine potrebbero essere utilizzate per almeno altre due tecniche: modulare l'attività dei milioni di neuroni associati al sistema digestivo umano, oppure riuscire ad agire sul nervo vago nel torace per controllare i sintomi dei disturbi post-traumatici da stress.

Nel frattempo, c'è una parte di scienza che ha bisogno di cervelli. Non in fuga e nemmeno brillanti. Se volete, approfondite qui.






venerdì 3 febbraio 2017

La pazienza maschile nel regno animale


Le coppie umane stanno cambiando. Per ora la maggioranza è fatta da uomini e donne. E, in questo caso, data anche la secolare storia al riguardo, si dice (dico, si dice) che sia quasi sempre l'uomo ad adattarsi alla donna. Non sono maschilista come può sembrare. Racconto solo un sentire che va dalla favola di Adamo ed Eva a Maria Elena Boschi. Scherzi a parte, la fisiologia maschile a volte prevale sulla ragione e, a causa di alcune peculiari profondità femminili, ci capita di dire di sì senza volerlo con tutti noi stessi. Ma non siamo soli nel mondo. Non per le profondità, voglio dire. Per il modo accondiscendente di fare i partner. Capita, infatti, anche a certi scriccioli in Costa Rica.

Durante un viaggio in Costa Rica la biologa Karla Rivera-Cáceres, dell'Università di Miami, ha osservato come certi uccelli cantassero in coppia, un maschio e una femmina, all'unisono. La cosa in sè per sè non l'ha stupita, visto che proveniva da anni di studi sui cosiddetti "codici Duet", cinguettii abbinati e non casuali di scriccioli appaiati. Portava avanti quindi da tempo un'analisi per comprendere se la loro capacità di produrre musica complessa e senza soluzione di continuità fosse un'abilità congenita, oppure venisse appresa in alcuni stadi della vita. Ma la vera scoperta è che l'uccello maschio tende a variare il proprio contributo sonoro in funzione di come sta cinguettando la femmina della sua coppia. Per dare un significato prettamente umano, la Rivera-Cáceres ha paragonato questi duetti ad una forma di accordo prematrimoniale. Incredibile !

E' come se le femmine di questa specie pensassero: se sei disposto ad usare il tuo tempo per imparare un nuovo duetto, sono sicura che non mi lascerai, altrimenti dovresti fare la fatica di apprendere un altro "brano" con un partner diverso. Il maschio si sta impegnando e la femmina ne riconosce l'abnegazione. Questa la bellissima spiegazione della biologa. In generale, uno scricciolo maschio ha il suo set di canzoni e uno scricciolo femmina ne ha un altro. Una volta accoppiati, gli uccelli collegano le loro canzoni in un modo non casuale e poi le perfezionano, fino a ad unificarle. Ne viene fuori una sorta di melodia complessa ma espressa così bene che ad un orecchio non allenato appare come il canto di un solo volatile.

L'esperimento della Rivera-Cáceres non si è fermato al solo ascolto. Per dimostrare che gli uccellini  imparano nuovi duetti con regole diverse rispetto al passato, con piccoli altoparlanti ha riprodotto il canto registrato di altri esemplari. Non appena uno dei partner di una coppia formata è volato verso l'altoparlante, è stato catturato e spostato in un'altra zona della foresta costaricana. Si sono quindi formate nuove coppie, le quali, poco alla volta, si sono risintonizzate su altri brani, riadattandosi. E qui, ecco la novità. Gli scriccioli maschi hanno cambiato le loro regole musicali precedenti più frequentemente rispetto alle femmine; queste ultime producevano risposte sonori simili a quelle dei loro vecchi compagni. I codici duetto dei maschi sono risultati essere più flessibili, modificandosi per convergere verso le "sonorità" della femmina. Dopo alcuni mesi le nuove coppie hanno riunificato il loro canto. E vissero felici e contenti, potremmo dire.

La straordinaria bellezza della natura si nota anche in queste piccole grandi cose. La straordinaria pazienza dei partner maschi, uomini e animali, pure. Dite di no ?


(fonte https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-01/uom-htr013017.php; si ringrazia il sito http://scitechdaily.com/ per la gentile concessione della foto)