Galileo Giornale di scienza e problemi globali

I sintonizzatori del cervello

La sincronizzazione delle onde ad alta frequenza (40 hertz), prodotte da un particolare tipo di neuroni, influisce sulla capacità di elaborare, memorizzare e considerare le informazioni. È possibile persino quantificare i “bit” di dati che vengono “processati” dal cervello a seconda del grado di sincronizzazione. Lo hanno scoperto i ricercatori della Stanford School of Medicine, confermando che a produrre queste onde sono solo le cellule che sintetizzano la proteina parvalbumina. E se non bastasse, gli studiosi sono anche riusciti a indurre i neuroni (di topi) ad attivarsi a comando, illuminandoli con impulsi laser.

Ne sono usciti due studi, uno pubblicato su Nature insieme ai ricercatori del Mit, l'altro su Science. Il campo è quello dell'optogenetica, un nuovo approccio che combina l’ingegneria genetica con la fisica ottica, e consente di manipolare con la luce l’attività di singole cellule. Per rendere i neuroni sensibili al laser, gli scienziati li hanno modificati geneticamente in modo che producessero una proteina fotosensibile, la channelrodopsina-2. Le cellule così modificate hanno mostrato di reagire agli impulsi di luce laser ad alta frequenza dando origine alle onde gamma, che si rilevano durante la percezione degli stimoli esterni, le fasi di apprendimento e di memorizzazione e quando viene chiamato in causa ciò che chiamiamo coscienza.

“Abbiamo dimostrato per la prima volta che è possibile indurre uno stato cerebrale attivando in modo selettivo un tipo specifico di cellule”, ha sottolineato Christopher Moore del Mit. Ed è stato anche provato che dalle oscillazioni gamma dipende la quantità di informazioni che viaggia nei circuiti neuronali nella corteccia prefrontale.

Secondo i ricercatori, lo studio di queste onde potrebbe aiutare a capire come il cervello le produce e il ruolo che hanno nel regolare le funzioni cerebrali. La speranza, ovviamente, è che si aprano nuove possibilità per il trattamento di disturbi psichiatrici, dal momento che le persone affette da alcune malattie neurologiche, come la schizofrenia, presentano difetti proprio nel funzionamento delle onde gamma. (s.s.)

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  Raccontare il tempo e i tempi della scienza

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  Il tempo è una sfida per la comunicazione scientifica. Rendere conto di questa complessa variabile nel racconto della scienza è un compito che i comunicatori sono chiamati a svolgere con chiarezza e rigore, senza mancare però di affascinare e coinvolgere il pubblico. Grazie alla partecipazione di esperti di comunicazione, l’incontro punterà l’attenzione sui diversi modi in cui è possibile parlare del tempo nella scienza, a partire da tre particolari aree di interesse così da offrire il più ampio scenario possibile: la fisica, con la teoria del Big Bang; l’evoluzione, con la storia del viaggio attraverso il tempo dell’essere umano; la medicina narrativa, che usa i tempi del racconto della malattia per migliorare la condizione del paziente.

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  Tempo e stress

  Lectio Magistralis di Ronald D. Siegel

  Introduce: Lorenzo Mannella, Galileo

  Lo “stress” è legato alle fantasie sul futuro: anche se in un dato momento proviamo un grande disagio, non ci sentiamo molto stressati a meno di non immaginare che il disagio si protrarrà nel tempo. Tre milioni di anni fa, i nostri antenati erano in competizione con altri animali selvatici nella savana africana. Essi sopravvissero perché ereditarono una risposta di “combattimento o fuga” che li aiutava ad affrontare l’emergenza con azioni tempestive in caso di minaccia, e perché svilupparono la capacità di pensare al passato, immaginare il futuro e pianificare azioni di conseguenza. Mentre questi sistemi, presi singolarmente, contribuivano in maniera efficace al miglioramento della sopravvivenza, operando insieme sono diventati una fonte di stress continuo. Fortunatamente molte culture umane hanno finito col trovare dei modi per allenare la mente a sospendere questa costante pianificazione della sopravvivenza, astrarsi dal flusso di pensieri e assaporare il momento presente. Questa conferenza esplorerà i modi in cui la scienza moderna sta adattando queste tecniche antiche per alleviare lo stress del mondo moderno.

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  La scienza fatta dal basso

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