sabato 28 luglio 2012

Luce per controllare la mente

I movimenti oculari dei macachi rhesus possono essere resi più reattivi agli stimoli indirizzando impulsi di luce blu su cellule cerebrali attivate in modo particolare: lo hanno dimostrato ricercatori del Massachusetts General Hospital e del KU Leuven Medical School guidati da Wim Vanduffel, che firmano in proposito un articolo apparso sulla rivista “Current Biology”.

La ricerca si basa su una nuova tecnica, l'optogenetica, che consente di studiare il cervello con maggiore dettaglio inserendo nei neuroni geni sensibili alla luce derivati da organismi microbici - nel caso specifico, un gene per la rodopsina, la proteina che innesca l'apertura di canali ionici delle cellule in risposta alla radiazione blu - e poi usando lampi di luce per innescare a comando l'attività delle cellule cerebrali. 

L'obiettivo finale è migliorare la comprensione dei segnali ambientali in grado di attivare risposte psichiche e comportamentali fisiologiche, e soprattutto patologiche: dai disturbi ossessivo-compulsivi, alle dipendenze, per arrivare alla depressione. 

Finora, gli studi hanno dimostrato la validità di questo metodo su invertebrati e su roditori, mentre sono ancora pochi i tentativi su animali superiori come le scimmie. 

In quest'ultimo studio, i ricercatori si sono concentrati sui neuroni di una regione cerebrale, il solco arcutato, la cui attivazione è risultata correlata al compito di seguire un punto luminoso su uno schermo. Applicando delle sonde che penetravano fino al solco arcuato, si è constatato che l'invio di radiazione luminosa attraverso queste sonde attiva le cellule bersaglio, ma con una notevole variazione nelle prestazioni: secondo le misurazioni, un macaco reagiva da 20 a 28 millisecondi più rapidamente, e un altro 15 secondi più rapidamente rispetto al normale. La sorpresa maggiore è però arrivata dalla scoperta che si attivavano anche specifiche reti neurali lontane da quelle stimolate. “Diversi disturbi neurologici possono essere attribuiti al malfunzionamento di specifiche cellule in altrettante specifiche regioni cerebrali”, ha commentato Vanduffel. “Un passo fondamentale è l'identificazione dei circuiti neuronali sottostanti, e della precisa natura delle aberrazioni che portano a disturbi neurologici, potenzialmente al fine di manipolare con elevata precisione questi circuiti malfunzionanti per ristabilirne il corretto funzionamento. I nostri risultati aprono la strada all'uso su larga scala dell'optogenetica nella ricerca sui primati e all'inizio dello sviluppo di terapie per gli esseri umani basate su questo campo di studi”.

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