Press-IN anno VII / n. 2409

Il Sole 24 Ore del 25-10-2015

Le tecnologie che scrutano la mente

I neuroni come serbatoio di conoscenze per capire le malattie neurologiche.

TRENTO. Pensate al cervello di un'ape o di quello, ancor più in miniatura, del moscerino della frutta. Anche questi quasi impercettibili pugni di neuroni, con le loro innumerevoli connessioni, potrebbero diventare un serbatoio di conoscenze da utilizzare per capire, e forse domani affrontare, le malattie del sistema nervoso umano. Ci stanno lavorando al CiMeC (Centro interdipartimentale Mente/Cervello) di Trento e Rovereto, dove gli scienziati approcciano il funzionamento del cervello animale e umano attraverso l'analisi delle sue caratteristiche funzionali, strutturali e fisiologiche, sia allo stato normale che patologico. «Attraverso tecnologie molto sofisticate, come la microscopia a due fotoni, che consente l'imaging in vivo dell'intero cervello di un'ape mentre impara a riconoscere un particolare odore, cerchiamo di capire cosa avviene - spiega Giorgio Vallortigara, neuroscienziato, prorettore alla ricerca dell'Università di Trento, già direttore del CiMeC -. I principi di funzionamento fondamentali dovrebbero essere più facilmente enucleabili in una rete neuronale piccola. Il cervello di un'ape conta meno di un milione di neuroni». Ricadute possibili? Moltissime, visto che lo sviluppo delle asimmetrie cerebrali, presenti anche negli insetti, potrebbe svelare i segreti di numerose patologie umane. Ma non basta: sempre al CiMeC si valutano le predisposizioni allo sviluppo di autismo in modelli animali e nei neonati con test non invasivi ma altamente probanti. In particolare ci si concentra sui "bebè" con fratelli o sorelle con disturbo dello spettro autistico e quindi a rischio, per scoprire un marcatore che possa riconoscere super-precocemente la situazione e mettere in atto interventi mirati.
Comprendere l'ultra-piccolo per decodificare le anomalie cliniche sembra essere la strada seguita anche nel dipartimento di Neurotecnologie dell'Istituto italiano di tecnologia (Iit) di Genova. In laboratorio si punta infatti a comprendere i meccanismi molecolari che stanno alla base dello sviluppo cerebrale. «Negli ultimi tre anni abbiamo fornito dati che aiutano a comprendere come alcune proteine espresse ad alte concentrazioni durante lo sviluppo siano fondamentali per la migrazione e la maturazione morfologica e funzionale dei neuroni - puntualizza Laura Cancedda, ricercatrice senior del dipartimento -. Così si è potuto anche individuare possibili meccanismi con i quali prolungare il periodo in cui il cervello si sviluppa in modo dinamico interagendo con l'ambiente: questo potrebbe avere possibili applicazioni in quelle patologie genetiche del neurosviluppo che limitano la plasticità del nostro cervello maturo. In questo senso abbiamo anche esplorato la possibilità di cercare di migliorare le capacità cognitive in adulti con malattie del neurosviluppo come la sindrome di Down a uno stadio in cui lo sviluppo del cervello è già completato».
L'obiettivo, ovviamente, è valutare se un eventuale intervento farmacologico potrebbe avere un impatto anche in questi casi. Sono solo esempi di un approccio collaborativo interdisciplinare con competenze che spaziano dall'elettrofisiologia alla neuroanatomia, dalla biochimica alla biologia molecolare, fino ad approcci computazionali e di comportamento. «Ora bisogna capire se i meccanismi molecolari identificati sono comuni ed alterati anche in altre malattie come la sindrome di Rett e l'autismo, per valutare trattamenti farmacologici e genetici che siano più efficaci e con meno effetti collaterali» precisa Cancedda.
In attesa di queste rivoluzioni "made in Italy", intanto, la ricerca dimostra che in futuro anche strumenti di uso comune come gli smathphone potrebbero diventare utilissimi per svelare i segreti di alcune condizioni patologiche, pensate solamente al disordine bipolare, una patologia psichiatrica caratterizzata da repentini e inspiegabili sbalzi d'umore, che vanno dall'euforia alla depressione più cupa. Al Center for Research and Telecommunication Experimentation for Networked Communities (Create-Net) di Trento l'equipe di Venet Osmani ha messo a punto un sistema che consente di definire, tramite le registrazione dello smartphone, le risposte organiche che classicamente si accompagnano a questa condizione, svelata solamente da test psicologici. Lo smartphone è stato dato a 12 pazienti e ha monitorato la loro attività per 12 settimane, con controlli classici ogni tre settimane. Il metodo ha permesso di svelare mutamenti di carattere nel 94% dei casi e, combinato che la classica telefonata al curante, ha raggiunto un'affidabilità predittiva del 97 per cento. Siamo solo all'inizio, ma i misteri di una condizione così complessa si potrebbero monitorare grazie ad accelerometri ed altri rilevatori presenti nel dispositivo, capaci di percepire iperattività e momenti di completa abulia.

di Federico Mereta


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