Scoperto codice del cervello che fa funzionare i 5 sensi

ROMA – Un metodo nato dalla combinazione di matematica, statistica, studio del comportamento e avanzate metodologie ottiche potrebbe aiutare a comprendere individuare il codice che trasforma gli stimoli sensoriali in quel linguaggio che le cellule neuronali si scambiano per definire le nostre azioni. La speranza nasce dai risultati ottenuti dai ricercatori dell’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia nel tentativo di risolvere uno dei quesiti principali delle neuroscienze: come le informazioni provenienti dal mondo esterno vengono codificate all’interno dei circuiti neuronali e come tali informazioni sono poi utilizzate per determinare il nostro comportamento.A un passo dal ”crackare” il codice neuronale. Lo studio (Cracking the Neural Code for Sensory Perception by Combining Statistics, Intervention, and Behavior), pubblicato sulla rivista scientifica Neuron e condotto da Stefano Panzeri, coordinatore del Centro di Neuroscienze e Scienze Cognitive e responsabile del laboratorio Neural Computation dell’IIT, e da Tommaso Fellin, responsabile del laboratorio Optical Approaches to Brain Function dell’IIT, insieme a colleghi di Harvard Medical School a Boston (USA) e dell’University College di Londra (UK) punta a indagare il funzionamento del nostro cervello quando entra in gioco il sistema sensoriale.La ricerca è stata svolta in collaborazione con l’università americana di Harvard e l’university College di Londra e come primo passo ha utilizzato una nuova tecnica matematica per analizzare l’attività del cervello. Questa analisi ha permesso di identificare i codici elettrici utilizzati dalle cellule nervose per rappresentare gli stimoli in arrivo dai cinque sensi. Quindi la tecnica è stata applicata all’individuazione dei codici usati dal cervello per prendere decisioni appropriate riguardo allo stimolo sensoriale, come ad esempio allontanarsi da un pericolo o avvicinarsi a una fonte di cibo. Una volta identificato il codice, i ricercatori hanno capito come creare un’immagine luminosa tridimensionale, cioè una vera impronta olografica dell’attivazione sensoriale, che se proiettata sui circuiti cerebrali a riposo, potrà ‘scrivere’ l’attività neurale e permettere di recuperare la percezione delle sensazioni.

I ricercatori hanno infine affrontato come utilizzare tecniche di optogenetica, che rendono sensibili alla luce le aree cerebrali responsabili dell’analisi dell’informazione sensoriale, in modo da rendere possibile agli ologrammi di operare come un “interruttore” che spegne e accende le cellule in maniera appropriata.Le ricadute di tale ricerca saranno sia nella comprensione di malattie neurodegenerative, quali la malattia di Alzheimer, l’autismo e la schizofrenia, sia nel campo delle interfacce cervello-macchina, ovvero il controllo del funzionamento di una macchina tramite impulsi elettrici generati dal cervello. In particolare, rispetto a tale campo, la “scrittura” di opportuni codici neuronali direttamente nel tessuto cerebrale pone le basi per recuperare la percezione dei sensi in presenza di una compromessa funzionalità degli organi sensoriali.Il gruppo di scienziati è coinvolto nei due grandi programmi di ricerca internazionali dedicati al cervello, lo Human Brain Project in Europa, che si occupa di realizzare un modello matematico del cervello, e la Brain Initiative in Usa, che promuove lo sviluppo di nuove tecnologie per comprendere i meccanismi di funzionamento dei circuiti neuronali.

Fonte: Repubblica.it