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Inserita in Salute il 21/06/2017
da Direttore
Scienza e eccellenze italiane. Una nuova microsonda ottica per l´analisi ed il controllo di regioni cerebrali profonde
I ricercatori dell´IIT-Istituto Italiano di Tecnologia di Lecce e la Harvard Medical School di Boston, Stati Uniti d´America, hanno sviluppato una nuova microsonda ottica in grado di controllare l´attività elettrica cerebrale proiettando luce sui volumi larghi o parti del sistema nervoso centrale selezionati in un modo molto controllato.
Lo studio è stato pubblicato su Nature Neuroscience e rappresenta un primo passo verso dispositivi a bassi invasività per la diagnosi e il trattamento di disturbi neurologici e psichiatrici e le malattie neurodegenerative.
L´equipe di ricerca è stata coordinata dai ricercatori dell´IIT con sede a Lecce (Italia), Ferruccio Pisanello e Massimo De Vittorio, e di Bernardo Sabatini presso la Harvard Medical School (HMS) di Boston.
Ferruccio Pisanello è il responsabile del Multifunctional Neural Interfaces with deep-brain regions" (Laboratorio multifunzionale delle regioni neurali profonde) presso l´IIT di Lecce ed è stato finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER); Massimo De Vittorio è coordinatore del Centro IIT di Lecce ed è stato coinvolto, insieme a Bernardo Sabatini, in un progetto finanziato dal National Institute of Health (NIH).
La tecnologia è stata sviluppata per sfruttare appieno l´optogenetica, una combinazione di ottica e genetica per attivare o inibire l´attività neuroni utilizzando fasci di luce.
Una limitazione importante dell´optogenetica si basa nella difficoltà di distribuire la luce nel cervello in modo controllato, poiché l´opacità del tessuto non permette la propagazione della luce. Gli scienziati italiani hanno voluto superare questo limite.
La microsonda, costruita alla IIT e convalidata dall´HMS, è costituita da una fibra ottica a forma di cono la cui punta è di circa 500 nanometri, 20 volte più piccola di una cellula neuronale, e il suo design è concepito al fine di adattare il fascio di luce alla regione cerebrale interessata senza spostare il dispositivo.
La grande versatilità del dispositivo consente di irradiare aree cerebrali sintonizzandone l´intensità luminosa, colore, posizione, direzione e frequenza. La microsonda ha permesso d´indagare le regioni sub-corticali con un dispositivo minimamente invasivo, gettando luce in merito al legame tra l´attività elettrochimica di gruppi spazialmente separati di neuroni e i relativi effetti sul controllo della locomozione in modelli animali.
La sonda, infatti, permette di attivare o inibire uno o più microcircuiti neurali, allo stesso tempo, rappresentando un nuovo paradigma per la stimolazione cerebrale profonda ottica. I risultati sono parte del progetto MODEM, coordinato da Ferruccio Pisanello e finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER) con una borsa di studio a partire dal 2016.
L´obiettivo finale del suo progetto di ricerca è lo sviluppo di un dispositivo ad invasività molto bassa, che permette un intervento diretto sul cervello per monitorare la propria attività e per ripristinare il corretto funzionamento. In futuro, la microsonda potrà essere la base per una nuova generazione di dispositivi terapeutici e protesi per il controllo dei disturbi neurologici e malattie neurodegenerative.
Insomma, una bella pagina per la scienza italiana ed in particolare per i ricercatori leccesi, che per Giovanni D´Agata, presidente dello "Sportello dei Diritti", dimostra come nel Nostro Paese ci siano quelle eccellenze anche nella ricerca, che devono essere sostenute per giungere a questi preziosi risultati che in fin dei conti riguardano la collettività tutta.
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