Allucinare i topi con la luce
Segnalato dal Dott. Giuseppe
Cotellessa (ENEA)
In questi animali è sufficiente
stimolare una ventina di neuroni della corteccia visiva per indurre percezioni
che non hanno corrispondenza con la realtà.
Indurre allucinazioni in modo
artificiale è possibile.
Lo ha dimostrato uno studio su topi effettuato da Karl
Deisseroth e colleghi della Stanford University e pubblicato su “Science”. Gli
autori ci sono riusciti stimolando un numero di cellule cerebrali
sorprendentemente limitato della corteccia visiva. Oltre a fare luce sul
fenomeno percettivo delle allucinazioni, il risultato potrebbe avere una
ricaduta nella comprensione dei disturbi psichiatrici negli esseri umani, come
la schizofrenia, di cui le allucinazioni sono una manifestazione tipica, oppure
nella progettazione di più avanzate interfacce neurali per protesi. Deisseroth
e colleghi hanno usato l’optogenetica, ovvero una tecnica in cui, grazie a
un’opportuna manipolazione genetica, i neuroni possono essere attivati inviando
loro impulsi di luce laser con determinate caratteristiche. E hanno sfruttato
anche la tecnologia degli ologrammi, in modo che la luce potesse raggiungere
solo specifici neuroni scelti dagli sperimentatori, localizzati in aree di un
millimetro quadrato in due distinti strati della corteccia cerebrale dei topi. Nel
corso dell’esperimento vero e proprio, i roditori sono stati posti di fronte a
uno schermo su cui comparivano barre bianche e nere, orizzontali o verticali, e
sono stati addestrati a ricevere acqua solo quando vedevano le barre verticali.
Gli autori hanno registrato l’attività della corteccia visiva, l’hanno
decodificata e hanno usato i dati ottenuti per stimolare la stessa area con
l’optogenetica. Una volta individuata la giusta popolazione di cellule – circa
20 neuroni o anche meno – grazie alla stimolazione sono riusciti a far
percepire ai topi le barre verticali od orizzontali, pure in assenza di uno
stimolo sensoriale naturale. Questo fatto era dedotto dal comportamento degli
animali che si aspettavano o meno di ottenere l’acqua. Il risultato fa sorgere
alcune questioni fondamentali sui meccanismi che producono o che inibiscono le
allucinazioni percettive. “È notevole il fatto che la stimolazione specifica di
pochi neuroni generi una percezione”, ha commentato Deisseroth. “Il nostro
studio mostra che la corteccia cerebrale dei mammiferi è in qualche modo pronta
a rispondere a un numero incredibilmente basso di cellule senza causare
percezioni spurie in risposta al rumore dell’attività neuronale casuale”.
È naturale a questo punto fare un
confronto con gli esseri umani.
“Un cervello di topo ha milioni
di neuroni, un cervello umano ne ha molti miliardi: se solo una ventina di essi
circa può creare una percezione, viene da chiedersi perché non abbiamo
percezioni tutto il tempo, a causa di attività spurie casuali”, ha concluso
Deisseroth.
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