Individuato il codice del cervello che stimola i sensi

Il cervello è l’organo pbrain-2062055_640iù importante del sistema nervoso centrale. Presente in tutti gli animali a simmetria bilaterale, compreso ovviamente l’uomo, ne è per tutti parte fondamentale.

Possiamo definirlo la nostra centrale operativa. Riceve i segnali provenienti dai nostri organi percettori (orecchie, mani, lingua etc. etc.) ed invia i comandi destinati alle varie parti del nostro corpo. Paragonabile alla CPU, un algoritmo che gestisce il flusso di informazioni su Internet , è molto simile a un meccanismo di distribuzione dei segnali nervosi nel cervello umano, come sostiene sulle pagine di “Neural Computation” un gruppo di ricercatori del Salk Institute guidati da Saket Navlakha. Il nostro cervello, infatti, funziona secondo cicli pressoché costanti, regolati dalla cronobiologia dell’organismo: se impariamo a riconoscerli e ad assecondarli, saremo in grado di svolgere ogni compito nel momento più opportuno. Cioè quando possiamo ottenere risultati migliori con meno fatica.

Esso controlla tutte le funzioni del nostro corpo; quelle che permettono di restare in vita, poi le attività psichiche, motorie e sensoriali. Molte di queste funzioni sono sotto il controllo della volontà, come quelle motorie, quelle sensitive (cioè legate ai 5 organi di senso) e quelle cognitive (linguistiche, mnemoniche, logiche e di giudizio), mentre altre sono del tutto “autonome” (respiro, battito cardiaco, attività digestive ecc.). Nell’essere umano, inoltre, il cervello è la sede di funzioni cosiddette “superiori”, come il pensiero, il linguaggio e l’apprendimento.

Diverse équipe di scienziati stanno esplorando il cervello con strumenti impensabili fino a pochi anni fa. Dalle loro ricerche sta emergendo un nuovo modo di guardare il cervello chiamato “sguardo a volo d’uccello“. È una rappresentazione che è diventata possibile solo da quando gli scienziati hanno cominciato a tracciare mappe su larga scala dei neuroni di cervelli effettivamente esistenti. Una volta ottenute le coordinate nello spazio tridimensionale, sono riusciti a programmare i computer in modo da ottenere una rappresentazione realistica dell’attività cerebrale.

Tra questi, lo studio “Cracking the Neural Code for Sensory Perception by Combining Statistics, Intervention, and Behavior“, pubblicato sulla rivista scientifica Neuron e condotto da Stefano Panzeri, coordinatore del Centro di Neuroscienze e Scienze Cognitive, e da Tommaso Fellin, responsabile del laboratorio Optical Approaches to Brain Function dell’IIT, insieme a colleghi di Harvard Medical School a Boston (USA) e dell’University College di Londra (UK), punta a indagare il funzionamento del nostro cervello quando entra in gioco il sistema sensoriale. La ricerca, svolta in collaborazione con l’università americana di Harvard e l’University College di Londra, ha previsto l’utilizzo di una nuova tecnica matematica per analizzare l’attività del cervello ed identificare i codici elettrici utilizzati dalle cellule nervose. In tal modo è stato possibile rappresentare gli stimoli in arrivo dai cinque sensi. Lo studio ha portato all’individuazione dei codici usati dal cervello per prendere decisioni appropriate. Una volta identificato il codice, i ricercatori hanno capito come creare un’immagine luminosa tridimensionale, che potrà ‘scrivere’ l’attività neurale e permetterà di recuperare la percezione delle sensazioni.

Le ricadute di tale ricerca saranno sia nella comprensione di malattie neurodegenerative, quali la malattia di Alzheimer, l’autismo e la schizofrenia, sia per il controllo del funzionamento di una macchina tramite impulsi elettrici generati dal cervello.