Fasci di luce riuscirebbero ad attivare e disattivare alcuni neuroni influenzando determinati comportamenti
L’optogenetica, la tecnica che utilizza la luce per attivare e disattivare specifici neuroni, è recentemente stata usata per controllare ed indirizzare i comportamenti.
Singole cellule nervose potrebbero infatti essere controllate grazie a fasci di luce, influenzando di conseguenza alcune conseguente azioni: è quanto dimostrano alcuni esperimenti condotti sui topi nell’ambito di uno studio condotto dal gruppo coordinato da Karl Deisseroth e da Joshua Jennings, dell’università di Stanford in California. I ricercatori hanno dimostrato di poter controllare il comportamento dei topi a colpi di luce, cioè ‘bersagliando’ con la luce una parte del loro cervello in precedenza modificata e resa fotosensibile. L’optogenetica consiste nell’inserire nel Dna dei neuroni di aree neurali di interesse il gene per l’‘opsina’, una molecola prodotta dalle alghe che reagisce alla luce. Una volta che i neuroni cominciano a produrre opsina diventano fotosensibili, cioè la loro attività è regolabile ‘sparandogli’ sopra della luce.
In pratica i neuroni di questi topi contengono proteine che quando illuminate dal laser attivano le cellule. In un caso i ricercatori, stimolando il cervello dei roditori con la luce attivavano i centri del piacere e così facendo inducevano i topi a ripetere più e più volte un comportamento di per sè per nulla piacevole, infilare il nasino in un buco. Nel secondo esperimento, invece, la luce disattivava i centri del piacere e in quel caso i topi divenivano incapaci di compiere azioni volte ad ottenere piacere, come premere una leva per avere uno zuccherino. La novità, ha osservato Salvatore Aglioti, neuroscienziato dell’Università La Sapienza di Roma, è che i ricercatori “sono riusciti con la luce laser ad accendere in modo selettivo singoli neuroni, finora invece si potevano controllare gruppi”.
Grazie a questo, quando i ricercatori hanno colpito con fasci laser i singoli neuroni della ricompensa hanno aumentato il ritmo con cui i topi consumavano un frullato ad alto contenuto calorico. Per Aglioti si tratta di “un ulteriore passo in avanti in questo campo e potrebbe aprire la strada al controllo di specifici circuiti che controllano funzioni complesse, come la tendenza all’abuso di sostanze o le relazioni sociali”. Comandare le azioni dall’esterno con la luce è un’invenzione che a lungo termine potrebbe fruttare numerose applicazioni anche in campo medico. Più in generale l’obiettivo della ricerca è anche utilizzare il laser per ottenere la mappa completa e più precisa possibile delle funzioni controllate dal cervello.
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foto: MIT McGovern Institute & MIT Synthetic Neurobiology Group