Luce e neuroni: la promessa dell'optogenetica
L'idea di usare la luce per controllare i neuroni ha aperto molteplici strade di ricerca negli ultimi anni. Questo concetto di «optogenetica» potrebbe aiutare gli esperti a comprendere i complessi meccanismi alla base di alcune malattie come il Parkinson e l'Alzheimer. Sebbene l'optogenetica non sia ancora stata testata sugli esseri umani, un gruppo di ricercatori dell'Università di Stanford ha lavorato con i topi alterando i loro movimenti utilizzando dispositivi basati sulla trasmissione wireless di energia.
Immaginate un topo a cui si può ordinare di camminare in cerchio. Senza i dettagli sufficienti, chiunque potrebbe interpretarlo come una sorta di controllo mentale, ma se proviamo a essere più precisi, credo che l'espressione corretta sarebbe «controllo neuronale». Per esercitare questo controllo è necessaria un'interfaccia cerebrale, e la sua risorsa principale è la luce. Usando la luce, gli scienziati possono attivare circuiti neurali specifici e studiare gli effetti sia sul comportamento che sulla biologia generale del topo. Questo ci porta nel territorio dell'optogenetica, ma ci sono altri dettagli da considerare.
Portare la luce al cervello: la sfida energetica
Portare la luce al cervello non è semplice, e c'è anche il dettaglio sempre presente dell'energia. Gli sviluppi precedenti richiedevano batterie esterne, ma all'Università di Stanford hanno seguito un'altra strada. In sostanza, parliamo di trasmissione wireless di energia, che abbiamo visto in molti dispositivi mobili con supporto per caricabatterie senza contatto. Questa energia sotto forma di onde radio proviene da una camera di risonanza installata nella parte inferiore della gabbia. La camera è stata progettata basandosi sui parametri del corpo di un topo, in modo che ogni volta che entrava in contatto con la griglia superiore, diventava un'antenna.
Come funziona esattamente?
Con questa tecnica, gli scienziati sono riusciti a preservare il movimento e l'interazione sociale del topo, senza sacrificare la capacità di emettere ordini. Come fanno esattamente? Con l'aiuto di un'alga verde unicellulare (Chlamydomonas reinhardtii) che può nuotare verso le fonti di luce grazie a una proteina speciale. Il gene associato a quella proteina viene inserito nel DNA dei neuroni nel cervello del topo, abilitando così il suo «controllo remoto».
Insisto sul fatto che manca ancora molto tempo e lavoro per testare una cosa del genere sugli esseri umani, ma il potenziale è enorme.
