Post di PhD, Roberta Rizzo

🧠 In occasione della Giornata Mondiale del Cervello, vogliamo parlare degli impressionanti progressi delle neuroscienze degli ultimi decenni. 👧👩🦰 Prendere coscienza di come apprende il nostro cervello e dei principi che possiamo applicare nelle nostre vite, è possibile anche grazie alla divulgazione e all’educazione scientifica, che può coinvolgere adulti e bambini, come gli studenti di Assisi International School, che raccontano in prima persona il cervello e perché è così importante conoscerlo. 👇 Scopri di più sul nostro Web Magazine e guarda il video 👇 #giornatamondialedelcervello #WorldBrainDay #neuroscienze #ricerca #cervello

Divertiti da un post di qualche mese fa pubblicato dal Prof. Carlo Lauro https://lnkd.in/dUBtZucB abbiamo chiesto all’AI Generativa, se prevedesse, evidenziando fonti scientifiche, per il futuro modifiche anatomiche, in particolare per gli scienziati dotati di intelligenza aumentata: aumento delle dimensioni del cranio, emergere di una coda o antenna per facilitare le comunicazioni interplanetarie. Impeccabile e zelante riferisce che “ l'evoluzione del cervello umano ha (comunque) comportato un aumento significativo delle sue dimensioni rispetto al corpo, con una crescita del volume cerebrale da circa 400 cm³ a 1400 cm³ nel corso dell'evoluzione degli ominidi. Questo incremento è stato associato a capacità cognitive superiori, come l'uso di strumenti, il linguaggio e il pensiero astratto. Tuttavia, l'aumento delle dimensioni del cervello comporta anche costi metabolici elevati e sfide anatomiche, come la necessità di un #canale del #parto più #ampio per permettere la nascita di neonati con crani più grandi. [oai_citation:2,Evolution of human intelligence](https://lnkd.in/dCP2Uz97) Inoltre, studi recenti suggeriscono che l'intelligenza non dipende esclusivamente dalle dimensioni del cervello, ma anche dalla sua organizzazione interna, dalla connettività neuronale e dall'efficienza delle reti neurali. Pertanto, un ulteriore aumento delle dimensioni del cranio potrebbe non essere necessario né #vantaggioso (😅) per migliorare le capacità cognitive, soprattutto considerando le potenzialità offerte dall'intelligenza aumentata attraverso l'integrazione di tecnologie avanzate.” Continua, poi “Gli esseri umani e le grandi scimmie hanno perso la #coda circa 25 milioni di anni fa, probabilmente a causa di una mutazione nel gene #TBXT, che ha portato alla scomparsa di questa #appendice. [oai_citation:1,Chiarito il meccanismo genetico che ci ha fatto perdere la coda](https://lnkd.in/dsBpXNzV) . La perdita della coda è stata associata all'evoluzione del #bipedismo e a cambiamenti nella locomozione e nell'equilibrio. L'idea che gli esseri umani possano sviluppare una nuova appendice, come una coda o un'antenna, per facilitare le comunicazioni interplanetarie, non trova supporto (🙏🏻) nelle attuali conoscenze scientifiche sull'evoluzione umana. Le #comunicazioni #interplanetarie sono attualmente gestite attraverso tecnologie #esterne al corpo umano, come satelliti e dispositivi di comunicazione avanzati. L'evoluzione biologica di una #nuova #appendice per questo scopo sarebbe #improbabile, soprattutto considerando la rapidità (🤔)con cui la tecnologia si sviluppa rispetto ai tempi dell'evoluzione biologica.” Insomma, se tutto va bene, coda e antenna non dovrebbero spuntare!!

La comunicazione nervosa, ovvero la trasmissione di informazioni all’interno di una rete di fibre per lo più mielinizzate, è alla base delle capacità computazionali del cervello che sottendono quasi tutti gli aspetti del comportamento: dalla percezione sensoriale, capacità condivisa da tutte le specie animali, alle complesse funzioni cognitive, uniche per gli esseri umani. Ma in che modo le strategie di comunicazione nelle reti cerebrali si sono adattate nel corso dell’evoluzione per svolgere, nell’uomo, funzioni sempre più complesse? Nell'intento di dare risposta a questa domanda, un team di ricercatori (Griffa et al., 2023) ha pensato di confrontare la trasmissione del segnale nervoso tra 3 diverse specie di mammiferi: topi, macachi ed esseri umani, per mapparne il “traffico cerebrale” e identificarne le differenze. Così, avvalendosi di un approccio multidimensionale, ove sono state combinate tecniche di risonanza magnetica strutturale e funzionale e modelli matematici complessi, il team di ricerca ha scoperto che, a differenza degli animali -in cui la trasmissione selettiva delle informazioni segue prevalentemente singoli percorsi polisinaptici (vale a dire che ciascun input segue una singola e specifica “strada” di trasmissione)- nell’uomo pur partendo da una fonte per raggiungerne un’altra, esse si diramano secondo più percorsi paralleli, di modo che quell’input possa essere elaborato e gestito da tutte le diverse regioni cerebrali nello stesso momento. Ciò permette quindi di avanzare l’ipotesi che possa essere anche grazie a questa neuroarchitettura così complessa che nell’uomo (almeno per quanto ne sappiamo al momento) si sono evolute capacità uniche nel regno animale, quali, ad esempio, quella di elaborare molteplici rappresentazioni della realtà attraverso il pensiero astratto. A questo punto però credo sarebbe interessante anche indagare se la trasmissione parallela di informazioni possa o meno conferire ralle reti cerebrali umane la loro capacità di resilienza, e dunque potenzialmente svolgere un ruolo nella neuroriabilitazione o nella prevenzione del declino cognitivo tipico delle patologie legate, soprattutto (ma non solo) all'età avanzata. Link allo studio: https://lnkd.in/dwQuz_Bw

All’interno del SNC i neuroni comunicano tra di loro attraverso due tipi di sinapsi: chimica ed elettrica. Il primo tipo, il più diffuso e rappresentato negli esseri umani e negli animali superiori, prevede la trasmutazione del segnale da elettrico a chimico sfruttando molecole chiamate neurotrasmettitori. Questo perché i neuroni non sono a diretto contatto tra di loro ma sono separati da un minuscolo spazio detto "fessura sinaptica". Il secondo prevede invece una comunicazione diretta “cellula-cellula” e ha la peculiarità -a differenza del precedente- di essere bidirezionale (il che consente di sincronizzare le risposte dei diversi neuroni coinvolti e ottenere un'attivazione massiva e molto rapida). Quindi: le sinapsi chimiche sono più lente ma robuste mentre quelle elettriche sono più veloci ma meno efficienti. Si ritiene che negli esseri umani l’evoluzione abbia favorito la sinapsi di tipo chimico perché più accurata e meno dispersiva. Eppure, negli ultimi anni diversi studi hanno osservato la presenza di un numero maggiore -rispetto a quanto si ritenesse- di sinapsi elettriche in diverse aree cerebrali, lungo le varie reti neurali di comunicazione, suggerendo un ruolo di maggiore rilievo, rispetto a quanto ritenuto sin ora, di tali sinapsi all’interno dei circuiti nervosi. A tal proposito, un team di ricercatori dell'Institute of Neuroscience (University of Oregon, Eugene) sta indagando proprio le caratteristiche delle sinapsi chimiche con l’intento di capirne meglio il ruolo e le modalità attraverso cui possono influenzare la funzionalità delle reti cerebrali. In uno dei loro ultimi lavori (Martin et al., 2023) i ricercatori si sono concentrati sullo studio di una proteina, la Neurobeachina, nota per il suo ruolo nella formazione e il corretto funzionamento delle sinapsi chimiche (Kilimann et al., 2000). Questo peptide, infatti, si comporta da “concierge”, dal momento che indirizza altre proteine (anch’esse necessarie per il corretto funzionamento della sinapsi) verso il sito di formazione della sinapsi stessa. La cosa interessante però è che la Neurobeachina sembrerebbe implicata anche nella formazione delle sinapsi elettriche. Il ché lascia supporre la possibilità che questi due tipi di comunicazione nervosa siano molto meno indipendenti l’uno dall’altro di quanto sin ora ritenuto. Attraverso lo studio di modelli animali, il team ha altresì notato la presenza di cambiamenti comportamentali negli esemplari portatori di mutazioni a carico dei geni responsabili della codifica della Neurobeachina. E, poiché studi precedenti (es. Patterson et al., 2014; Gray et al., 2017) hanno già collegato tali mutazioni alla presenza di disturbi quali l'autismo e l'epilessia, è chiaro che indagare con maggiore dettaglio le modalità attraverso cui la Neurobeachina influisce sulla comunicazione nervosa potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio la natura di queste condizioni patologiche. Link: https://lnkd.in/dyTudwaz

Il cervello umano, con i suoi miliardi di neuroni e connessioni, è un organo straordinario che regola ogni aspetto della nostra vita, dalle funzioni vitali alle emozioni. Nell'ultimo articolo uscito sul nostro blog, esploriamo come le neuroscienze stiano svelando i misteri del cervello, evidenziando l’importanza di comprendere il legame tra razionalità ed emotività. Questa conoscenza è fondamentale per promuovere lo sviluppo socio-emotivo in diversi contesti, dalle aziende alle scuole. Scopri di più leggendo l’articolo completo: https://lnkd.in/gskMFnGV

L’ ANGOLO DELLE #NEUROSCIENZE I ricercatori della Rice University e University of Michigan hanno scoperto che alcuni neuroni non solo ripetono le esperienze passate, ma anticipano anche eventi futuri durante il sonno. Studiando l'attività dell'ippocampo dei ratti, hanno scoperto che i neuroni stabilizzano le rappresentazioni spaziali e si preparano per i compiti futuri. Questo studio innovativo rivela il ruolo del sonno nella neuroplasticità e nel consolidamento della memoria. La scoperta dei neuroni che nell'ippocampo anticipano esperienze future durante il sonno e le increspature di onde acute nel cervello che aiutano nel consolidamento della memoria e nella rappresentazione spaziale, hanno condotto la ricerca all’utilizzo dell'apprendimento automatico (#ML) avanzato per tracciare l'attività dei neuroni e quindi prevedere il comportamento. Alcuni sogni possono, infatti, prevedere il futuro: una nuova ricerca ha scoperto che durante il sonno, alcuni neuroni non solo riproducono il recente passato, ma anticipano anche l'esperienza futura. https://lnkd.in/ezwdrZsP

Rispecchiamento, simulazione incarnata e Sé corporeo nell’intersoggettività e in psicopatologia. "Studi recenti mostrano altre proprietà interessanti dei neuroni specchio. Una proprietà che noi non avevamo mai studiato e che è stata indagata dal gruppo di Peter Thier e dai suoi colleghi di Tübingen (Caggiano et al., 2009), è come la distanza tra agente e osservatore influenzi la scarica dei neuroni specchio. Devo premettere che lo spazio lo possiamo distinguere in due grandi categorie: lo spazio che possiamo raggiungere allungando il braccio è lo spazio peripersonale, mentre lo spazio che sta al di là di questa distanza è lo spazio extrapersonale. In questo studio, i neuroni specchio sono stati sistematicamente studiati mostrando alla scimmia la stessa azione eseguita da un attore dentro o fuori dallo spazio peripersonale della scimmia. Metà dei neuroni registrati rispondono ugualmente bene quando la scimmia vede prendere lontano o vicino a sé, l’altra metà dei neuroni specchio si divide in due: una metà risponde solo quando l’azione osservata è eseguita lontano dalla scimmia e non risponde quando la scimmia la vede eseguire vicina a sé; l’altra metà risponde in modo opposto, cioè i neuroni rispondono solo quando la scimmia vede prendere all’interno dello spazio peripersonale e non dentro quello extrapersonale. Ma quello che è interessante dal punto di vista dell’intelligenza sociale è che questi neuroni non sono sensibili esclusivamente a una distanza misurata in centimetri, ma sembrano essere sensibili a qualcosa di più complesso e molto più interessante dal punto di vista del tema dell’intersoggettività." L. Cena - A. Imbasciati, "Neuroscienze e teoria psicoanalitica" (2014)

Ho letto questo testo e devo dire che è stato interessante per cominciare a creare connessioni efficaci tra mondo scientifico e mondo psicoanalitico. Saranno diversi o più simili di ciò che sembra ?

"Non è mai troppo tardi..." Un equipe di neuroscienziati, esperti nei neuroni olfattivi, dimostra che tali neuroni si attivano anche in presenza di uno stimolo visuale coerente con un odore "acquisito" (questi sperimentatori si sono specializzati in banane). Non c'è granché di sorprendente in questa osservazione. Fin dagli anni '50 del secolo scorso (cioè, da almeno 70 anni) era chiaramente deducibile dai primi esperimenti di Pitts, o McCulloch, o Lashley che i dati di realtà fossero memorizzati nel cervello attraverso reti di neuroni collegati tra loro, reti cablate dall'esperienza e riattivate da uno specifico input sensoriale. Il meccanismo, spiegato in modo eccellente da Minsky nella "Società della Mente" a metà degli anni '80 è piuttosto semplice: un concetto (ad esempio, banana) è un agglomerato di caratteri più o meno indispensabili, di cui alcuni sensoriali, che corrispondono ad una rete neuronale unica (anche se somigliante ad altre nel cervello), con frange più deboli, che corrisponde al concetto, e che viene attraversata da uno sciame elettrico quando uno o più segnali esterni, riconosciuti, attivano come ingressi la rete. Uno dei neuroni bo, quindi, si attiva come sentinella quando si percepisce l'odore di banana, e viene attivato indirettamente (in rete) dai neuroni bv quando compare all'orizzonte una banana. Niente di nuovo sotto il banano.

Un nuovo modello basato su reti neurali può aiutarci a capire come e perché si sono estinti mammut e mastodonti, ma anche creare un importante precedente per studiare l'impatto dell'uomo sulla natura. Qui lo studio: https://lnkd.in/dS8yEngd #science #mammut #mastodonte #estinzione #conservazione #retineurali