tratto da: www.repubblica.it

La casa controllata dal pensiero
successo della ricerca italiana

La prima abitazione che risponde agli impulsi cerebrali è stata realizzata dalla Fondazione Santa Lucia

ROMA - Una casa tutta comandata dalla forza del pensiero. Porte che si aprono e si chiudono, luci, tv, stereo ed elettrodomestici che si accendono e si spengono senza usare le mano. Non è fantascienza, ma è frutto di un lavoro italiano, messo a punto nei laboratori della Fondazione Santa Lucia, dove un gruppo di ricerca, ha fatto fare un importante passo avanti alla domotica.

La prima abitazione controllata dagli impulsi cerebrali è stata realizzata dal team guidato da Fabio Babiloni, dell'università di Roma La Sapienza, già autore della mano robotica che si muove leggendo le istruzioni inviate dal cervello, e da Maria Grazia Marciani, dell'università di Roma Tor Vergata. "Una cuffia munita di elettrodi - spiega Babiloni - permette di captare l'onda P300 emessa dal cervello quando un oggetto cattura la nostra attenzione. Un computer collegato alla cuffia e ai dispositivi elettrici della casa legge l'impulso e invia il comando per azionare un dispositivo o, anche, per far muovere un piccolo robot". In Italia, aggiunge il ricercatore, il gruppo porta avanti da dieci anni studi di questo tipo il cui scopo è generare nuovi ausili per coloro che, a causa di malattie neurodegenerative o traumatiche, hanno perso del tutto il controllo volontario dei muscoli.

Lo sviluppo dell'ambiente domotico intende così mettere a punto una serie di tecnologie, incluse le interfacce fra cervello e computer, in grado di sostituirsi ai nervi periferici e ai muscoli. Il prossimo passo, annuncia Fabio Babiloni è rendere invisibile il sistema, con l'abolizione della cuffia sostituita da piccolissimi elettrodi senza fili incollati sul cuoio capelluto, che comunicano con il computer grazie al sistema wireless. Il progetto, rivela Babiloni, ha catturato l'interesse anche dell'Agenzia Spaziale Europea "per un possibile sviluppo di un ambiente domotico di questo tipo anche nello spazio".

(24 dicembre 2008)

 tratto da: www.repubblica.it

Neuroni e nanotubi al carbonio
ecco il cervello ad alta velocità

Scienziati italiani e svizzeri hanno collegato materiale organico e no ottenendo la trasmissione di dati. In futuro la rete permetterà di bypassare aree cerebrali lesionate

ROMA - Un cervello iperveloce che scambia informazioni tra aree neurali con prestazioni elevatissime, che tra gli intricati meandri della sua materia grigia nasconde componenti artificiali perfettamente integrate tra i neuroni: non si può non fantasticare su futuri ibridi uomo-macchina di fronte a un esperimento denso di aspettative. Infatti, ricercatori italiani e svizzeri hanno "collegato" ai neuroni nanotubi di carbonio e in questo modo hanno aumentato l'eccitabilità neurale.

L'invenzione è presentata sulla rivista Nature Nanotechnology e si deve a Michel Giugliano, prima al Laboratorio di Neural Microcircuitry dell'Ecole Polytechnique Federale di Losanna, Svizzera, oggi all'Università di Anversa, e a Laura Ballerini dell'Università di Trieste presso il centro BRAIN.
I nanotubi di carbonio hanno capacità di condurre elettricità e i neurologi hanno dimostrato che questi materiali possono formare giunzioni strette, un po' come quelle naturali tra cellule, con le membrane dei neuroni. Questo permette di creare collegamenti neurali artificiali e vere e proprie 'scorciatoie' per il passaggio del segnale nervoso, in grado di aumentare l'eccitabilità neurale. L'idea potrebbe essere sfruttata per creare ponti neurali che bypassino traumi o lesioni e interfaccia cervello-computer per neuroprotesi.

La fitta foresta di neuroni che compone il nostro sistema nervoso è organizzata in modo tale che ciascun neurone, attraverso ramificazioni cellulari molto intricate, prenda contatti con quelli limitrofi. Questo permette di instaurare una comunicazione tra neuroni e tra aree neurali anche distanti tra loro. La comunicazione sfrutta i segnali elettrici: quando la membrana di un neurone si eccita in risposta a un messaggero chimico esterno inviato da altri neuroni, il treno di impulso elettrico si propaga come un'onda da un'estremità all'altra del corpo del neurone fino alla punta dellassone, il braccio principale del neurone, e induce il rilascio di nuovi messaggeri chimici che vanno a eccitare la membrana di altri neuroni. In questo modo l'impulso elettrico viaggia nel cervello. In caso di lesioni, per esempio a seguito di un ictus o di un trauma, il "viaggio" del messaggio neurale può trovare dei "binari morti" e fermarsi.

I nanotubi di carbonio potrebbero essere usati per ripristinare la linea neurale e bypassare zone lesionate. Potrebbero accorciare i collegamenti e quindi accelerare il viaggio dell'impulso elettrico, potenziandone l'effetto. Non solo, anche le interfaccia macchina-cervello cui oggi sono rivolti gli occhi di tanti che, vittime di lesioni, non possono più comandare i muscoli, potrebbero essere costruite utilizzando i nanotubi sull'ultimo tratto di collegamento al cervello, piuttosto che i classici elettrodi in metallo usati oggi.
Il nanotubo in carbonio si adatterebbe molto meglio a questo compito, in quanto si dimostra più capace di connettersi e formare giunzioni più "naturali" con la membrana del neurone.

"I risultati riportati nel nostro lavoro - spiegano gli autori nell'articolo - indicano che i nanotubi potrebbero influenzare l'elaborazione neurale dell'informazione"; aumentando le conoscenze sul funzionamento delle reti ibride neuroni-nanotubi, si potrebbero aprire le porte allo sviluppo di materiali "intelligenti" per la riorganizzazione di sinapsi all'interno di una rete neurale.

(21 dicembre 2008)

tratto da: www.ansa.it


» 2008-12-15 16:41
SONNAMBULA SCRIVE DA PC, NASCE 'ZZZ-MAIL'

ROMA - Sono sempre una sorpresa i comportamenti dei sonnambuli. L'ultimo caso, oggetto anche di studio medico, è quello di una donna che mentre dormiva profondamente è riuscita a inviare delle email ad alcuni amici, chiedendogli di portare vino e caviale. I dottori l'hanno classificato come il primo caso finora segnalato di 'zzz-mail', come riporta la rivista 'Sleep medicine'.

Protagonista di questo singolare episodio, riportato dal Daily Mail, è stata una donna di 44 anni, che addormentatasi circa alle 22, si è alzata due ore dopo, camminando fino al computer situato nella stanza accanto. Dopo averlo acceso e connesso a internet, è riuscita a introdurre username e password nel suo profilo, scrivere e inviare ben tre email, anche se composte modo un po' strano. In una ad esempio era scritto "vieni domani e sistema quel diavolo di buco. Cena e drink alle 16. Porta vino e caviale solamente". Un comportamento definito dai ricercatori "insolito" e "complesso, perché richiede una coordinazione dei movimenti finora mai osservata prima nei sonnambuli". La stessa donna è rimasta scioccata dopo aver visto le email spedite, di cui non ricordava niente. Era la prima volta per lei, non avendo mai avuto nell'infanzia episodi di sonnambulismo o incubi notturni. Un'ipotesi avanzata è che a scatenare la 'scrittura notturna' sia stata una prescrizione medica, anche se le cause del fenomeno rimangono tuttora poco chiare.

tratto da repubblica.it

Una ricerca dimostra che assumere il dolcificante in dosi massicce provoca dipendenza
L'esperimento è stato condotto su cavie ma, secondo gli esperti, il meccanismo è identico sull'uomo

"Lo zucchero come una droga"
Crisi d'astinenza per i casi gravi

di SARA FICOCELLI

Altro che semplici golosi: uno studio dell'Università di Princeton, nel New Jersey, dimostra che molti "golosi" sono in realtà tossici perché lo zucchero - a quanto pare - provoca dipendenza. Sembra una curiosità ma questa dei ricercatori di Princeton è una scoperta, importante per il mondo scientifico perché conferma ciò che molte persone a dieta sospettavano da tempo: lo zucchero è una specie di droga.

Secondo il neuroscienziato Bart Hoebel, abbuffarsi di zucchero può infatti avere effetti sul cervello molto simili a quelli provocati da un abuso di sostanze stupefacenti. Il ricercatore ha presentato i risultati della sua analisi al meeting del College americano di Neuropsicofarmacologia a Scottsdale, in Arizona: lo studio è stato svolto utilizzando delle cavie e somministrando loro dosi elevate di acqua zuccherata ogni giorno, dopo che avevano passato la notte a digiuno. Nel giro di tre settimane, gli animali hanno cominciato a dare segni di impazienza e frenesia, mostrando insomma un comportamento simile a quello dei tossicodipendenti in crisi di astinenza. "Rimanevano a lungo desiderosi di ricevere una nuova "dose", erano incontrollabili", ha spiegato Hoebel.

L'esperimento ha mostrato negli animali un aumento nel cervello della dopamina. "E' una sostanza che si trova nel nucleus accumbens, la parte adibita alla motivazione e al meccanismo della ricompensa - ha detto Hoebel - e si sa da tempo che l'abuso di droghe fa aumentare il rilascio di dopamina in questa parte del cervello: in questo caso abbiamo scoperto che lo zucchero agisce allo stesso modo".

In un altro esperimento le cavie, dopo essere state nutrite per un periodo a base di zucchero, sono state costrette a passare alcune settimane senza più riceverne. Quando la sostanza veniva reinserita nell'alimentazione, ne consumavano molta più di prima. A un certo punto gli scienziati hanno deciso di variare sostituendo l'acqua zuccherata con dell'alcol e hanno notato che quelle nutrite con lo zucchero ne bevevano più di quanto avrebbe fatto un topo normale. "Ancora non sappiamo come reagiscono gli esseri umani - ha concluso l'autore dello studio - Ma quel che è certo è che esiste un nesso tra la dipendenza da sostanze stupefacenti e lo sviluppo di un desiderio morboso di dolcificante".

Secondo il professor Pierfranco Spano, docente di farmacologia e tossicologia presso l'Università degli Studi di Brescia, è comunque plausibile che lo zucchero provochi dipendenza anche su di noi. "I cosiddetti sistemi di ricompensa che abbiamo nel cervello, dalla medicina anglosassone definiti "rewarding system", mediano gli effetti di tutte le sostanze da abuso. Esiste cioè una partecipazione di sistemi cerebrali in cui la master key è la dopamina. Si tratta in genere di comportamenti appetitivi che partono dal masencefalo e arrivano nel nucleus accumbens, una parte del cervello a sua volta suddivisa in due zone, la cosiddetta "shell". Questa "conchiglia" si accende in caso di desiderio o di previsione di ricompensa". Il professore precisa anche che in campo scientifico esistono i cosiddetti "gradini di rigore dimostrativo": a volte cioè vengono fatte delle scoperte fondamentali e in un secondo momento vengono costruite le teorie, in modo tale che, come diceva Popper, la prova non possa essere confutata. A questa scoperta, insomma, manca una teoria di supporto, ma il primo passo è stato fatto e si tratta di un gradino importante. "I geni e lo sviluppo postnatale - conclude Spano - indirizzano a lungo andare le persone verso alcol, zucchero o cocaina. La "scelta" dell'oggetto della dipendenza viene fatta in base all'esperienza e alla predisposizione personale: ed è su questo fronte che la scienza sta maggiormente indagando".

Sembra comunque che affinché il meccanismo di dipendenza si attivi sia necessario assumere dosi massicce di zuccheri. Dunque non preoccupatevi se amate il dessert di fine pasto, non andrete in crisi d'astinenza. Anzi, gli esperti consigliano di non rinunciare affatto ad alcuni prodotti dolciari, che oltre che dare energia fanno bene alla salute. Secondo una ricerca dei laboratori di ricerca dell'Università Cattolica di Campobasso in collaborazione con l'Istituto dei Tumori di Milano, 6,7 grammi di cioccolato al giorno rappresentano infatti la quantità ideale per proteggerci da infiammazioni e malattie cardiovascolari. E sempre un'altra ricerca nostrana, condotta quest'anno dall'Istituto di Neuroscienze del CNR di Cagliari, si è concentrata su "cioccolismo" (dall'inglese chocoholism), ovvero la dipendenza da cioccolato. "Anche se poco conosciuto - ha spiegato Giancarlo Colombo, ricercatore In-Cnr - si tratta di un fenomeno di dimensioni sorprendentemente ampie nei paesi occidentali. Fonti americane indicano che ad essere colpite maggiormente sono le donne, nella misura del 40%, mentre la popolazione maschile è coinvolta per il 15%".

La scoperta di Hoebel rappresenta dunque la quadratura del cerchio di tutta una serie di studi e potrebbe avere risvolti importanti per le persone che soffrono di disturbi del comportamento alimentare, come binge eating (crisi da alimentazione incontrollata) o bulimia.

(11 dicembre 2008)

tratto da: www.ansa.it

» 2008-12-02 16:35
TRAPIANTI: A PISA PRIMO IN EUROPA DI RENE USANDO UN ROBOT

PISA - Primo trapianto di rene con robot effettuato in Italia e in Europa. E' stato eseguito dall'equipe del professor Ugo Boggi, lo stesso che ha effettuato con successo, un anno fa, il primo trapianto di rene crociato in Italia fra tre coppie affettive biologicamente non compatibili.

Si tratta, informa una nota della Aoup-Asl 5 di Pisa, dell'abbattimento di una barriera tecnologica che apre nuovi scenari chirurgici finora impensabili.

Le caratteristiche tecniche dell'intervento e le possibili future applicazioni saranno illustrate domani,all'Opedale di Cisanello (Pisa), dallo stesso professor Boggi e dalla sua equipe.