Cervello: creato odore artificiale che “parla” con le cellule nervose

Parlare la stessa lingua del cervello, il linguaggio delle cellule nervose. E’ forse l’aspirazione massima di ogni neuroscienziato che studia i meccanismi alla base dell’organo più complesso del corpo umano. Ebbene, un piccolo passo in questa direzione è stato fatto: un odore artificiale espresso in segnali elettrici è stato trasmetto direttamente alle cellule nervose del bulbo olfattivo, una delle zone del cervello in cui viene elaborato il senso dell’olfatto, ed è stato percepito come tale. Pubblicato sulla rivista Science e condotto sui topi dalla New York University e dall’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), l’esperimento apre la strada allo sviluppo di protesi nervose per ripristinare il funzionamento di parti danneggiate del cervello.

Coordinata da Edmund Chong della New York University, la ricerca è stata condotta nell’ambito della Brain Initiative promossa dai National Institutes of Health (Nih) degli Stati Uniti per sviluppare nuove tecnologie per comprendere i meccanismi di funzionamento dei circuiti cerebrali. Il risultato, secondo gli autori della ricerca, può essere considerato una “stele di Rosetta” per comprendere la lingua del sistema nervoso per quanto riguarda l’odore e la sua percezione.

I modelli matematici che hanno permesso di produrre il segnale elettrico corrispondente all’odore sono stati messi a punto dal Centro di neuroscienze e scienze cognitive dell’Iit a Rovereto coordinato da Stefano Panzeri, responsabile del laboratorio Neural Computation. Il segnale è  stato quindi trasmesso al cervello utilizzando l’optogenetica, ossia la tecnica che tramite impulsi luminosi permette di accendere o spegnere i neuroni responsabili dell’analisi dell’informazione sensoriale.

“Finora sono state utilizzate per comunicare con le cellule nervose solo porzioni dell’alfabeto della loro lingua separatamente”, ha osservato Monica Moroni, dell’Iit e fra gli autori principali dello studio. “Ora abbiamo dimostrato come si fa a combinare le diverse lettere, che per noi sono l’attivazione di diversi gruppi di neuroni, per comporre nel tempo ‘frasi’ articolate e fornendo un messaggio direttamente ai neuroni con una articolazione senza precedenti”.

Potrebbe diventare così possibile dialogare con il cervello per capirne i malfunzionamenti, anche se sarà ancora necessario affinare maggiormente la gamma di “vocaboli” di questa nuova lingua per comunicare in maniere sempre più efficace e avere riscontri anche per quanto riguarda il cervello umano. Nel più lungo periodo i risultati dello studio aprono la strada alla riparazione degli organi di senso danneggiati mediante interfacce artificiali e protesi nervose che potranno dialogare efficacemente con il cervello.

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