In questi giorni, proprio come in un film di fantascienza, è stata controllata per la prima volta con il pensiero una rete di geni: a farlo è stato un gruppo di ricercatori del Politecnico Federale di Zurigo, coordinati da Martin Fussenegger, che durante uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communication, sfruttando le onde cerebrali sono riusciti a "convincere" questi geni a produrre particolari proteine. Al riguardo lo stesso Martin Fussenegger ha spiegato: "Per la prima volta nella storia siamo stati in grado di entrare nelle onde cerebrali, trasferirle senza fili ad una rete di geni e regolare la loro conversione nel tipo di proteine voluto". In pratica ciò è stato reso possibile grazie ad un apposito sistema, (simile al gioco Mindflex, dove si indossa una speciale cuffia con sensori sulla testa che registrano l'elettroencefalogramma, o EEG, per guidare una pallina attraverso un percorso ad ostacoli), il quale si basa sulle onde cerebrali, che una volta registrate vengono trasmesse tramite Bluetooth ad un diodo ad emissione luminosa, che a sua volta illumina con una luce ad infrarossi una camera di coltura che contiene le cellule geneticamente modificate, le quali iniziano così a produrre le proteine desiderate. Insomma per dirla in parole brevi si tratta di un modo per attivare o disattivare un gene grazie semplicemente al pensiero. Ad ogni modo per il momento questo impianto è stato testato su cellule in coltura e topi, controllato con i pensieri di vari soggetti: si è così visto che i livelli di proteina cambiavano a seconda dello stato d'animo. Difatti il sistema in questione potrebbe eventualmente fornire ad un gene la possibilità di essere controllato e dare delle risposte a specifici stati mentali di un individuo. Inoltre questo dispositivo si basa sulla combinazione di due tecnologie ben note: la optogenetica, (che utilizza proteine sensibili alla luce per controllare l'espressione genica), ed un interfaccia cervello-computer, (che sfrutta i potenziali elettrici della materia grigia). In tal proposito Timothy Lu, biologo sintetico del Massachusetts Institute of Technology, (noto anche con la sigla MIT), ha dichiarato: "Questo lavoro è abbastanza impressionante. Questa è la prima volta che ci si è spinti fino a questo punto con la combinazione di tali tecnologie". In sostanza Martin Fussenegger ha lavorato diverse volte sui modi per controllare in remoto l'espressione genica, ed il suo recente lavoro si è concentrato sulla creazione dei "transgeni" in grado di produrre proteine o segnali chimici all'interno degli impianti di cellule attivate dalla luce di una specifica lunghezza d'onda. Per di più, considerando che gli impulsi nervosi nel cervello sono elettrici, questa informazione può essere facilmente trasmessa ad una sorgente luminosa: tali input neurali sono stati utilizzati in passato per controllare i cursori, le protesi ed anche le azioni ed i comportamenti degli animali in laboratorio. Ma tuttavia, come ha dichiarato lo stesso ricercatore: "Mai prima d'ora era stato possibile portare le onde cerebrali al livello di espressione e controllare la trascrizione di un gene". Comunque sia per entrare un po' più nel dettaglio, per progettare questo sistema i ricercatori hanno creato un piccolo dispositivo impiantabile che conteneva le cellule sensibili alla luce nel vicino infrarosso, ed un diodo che ha prodotto questa lunghezza d'onda; si è scoperto che se esposte alla luce, le cellule producono una molecola batterica che induce la sintesi degli interferoni. In ogni caso, come già anticipato, l'impianto è stato poi collegato ad un monitor in modalità wireless tramite un dispositivo Bluetooth, il quale ha catturato le onde cerebrali di un partecipante umano con un sensore EEG posto sulla fronte. Mentre controllavano l'attività cerebrale, i ricercatori hanno chiesto ai partecipanti di eseguire uno dei tre esercizi mentali previsti: giocare una partita di Minecraft per 10 minuti; controllare l'attività cerebrale in risposta alla luminosità di una visualizzazione a LED; o semplicemente rilassarsi, meditando o lasciando che le loro menti vagassero. Al riguardo Martin Fussenegger ha proseguito spiegando: "In tutti e tre gli stati mentali, il cervello ha prodotto diversi e specifici segnali. Questi segnali EEG sono stati poi convertiti in valori che, sul LED, illuminavano le cellule". A questo punto i dispositivi di "optogenetica" stati impiantati sotto la pelle di alcuni topi, i quali si muovevano liberamente su una superficie che genera un campo elettrico in risposta al segnale EEG dello stato mentale di una persona: all'accensione delle onde cerebrali appropriate, la superficie ha trasmesso il segnale elettrico ad un ricevitore che alimentava il LED ad infrarossi; e con la luce accesa, i geni all'interno delle cellule sono stati espressi e le proteine secrete nei topi. Comunque sia i ricercatori e lo stesso Martin Fussenegger si aspettano che tale tecnologia possa essere pronta per le applicazioni sull'uomo, nel prossimo decennio. Infatti in tal proposito il ricercatore ha dichiarando: "Gli smartphone hanno batterie che possono funzionare come fonte di energia per il LED. Potremmo avere un dispositivo impiantato da qualche parte nella testa. Dovrebbe trasmettere via Bluetooth ad uno smartphone e questo potrebbe quindi alimentare l'impianto". Mentre Matthew Bennett, biologo sintetico della Rice University ha aggiunto: "Tali dispositivi sono molto lungimiranti. Sembra così futuristico e quasi folle, ma ci potrebbero essere malattie che potremmo controllare a seconda dello stato mentale di un individuo". Difatti lo stesso Martin Fussenegger ha concluso affermando: "I trattamenti a base di tali impianti potrebbero essere particolarmente interessanti per qualsiasi tipo di malattia del cervello in cui questo produce una firma patologica alle onde cerebrali, ad esempio, nelle condizioni di dolore cronico o alcune forme di epilessia". Ed, infine, Giuseppe Novelli, genetista e docente presso l'Università degli Studi di Roma "Tor Vergata", ha dichiarato: "È un grande risultato. Si è sviluppato un meccanismo di controllo dell'espressione dei geni con sensori infrarossi attivati dal cervello umano sulla base delle emozioni. Finora i geni potevano essere accesi solo chimicamente e serviva molto tempo. Ma nel cervello dove le comunicazioni vanno alla velocità di millisecondi, serve altro e la luce è l'unica cosa che viaggia velocissima. Qui la luce viene usata per attivare sensori che così rispondono subito. Un grande risultato, ottenuto per la prima volta".
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