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Il pensiero controlla i geni

20.11.2014

Immagina di avere il raffreddore: starnutisci, tossisci, misuri la temperatura ogni minuto. E ora pensi che sarebbe bene aumentare l'attività del sistema immunitario in modo che espelle rapidamente l'infezione da te. E all'improvviso, in risposta a tali pensieri, la tua immunità si attiva davvero: la sintesi dell'interferone aumenta, le cellule immunitarie iniziano a cacciare attivamente l'agente patogeno, ecc.

Sembra fantastico, ma è esattamente ciò che Martin Fussenegger e i suoi colleghi dell'ETH di Zurigo (Svizzera) sono riusciti a fare: i ricercatori hanno creato un dispositivo che trasforma gli impulsi cerebrali in segnali di regolazione genetica. Inoltre, il trasferimento di pensieri è stato effettuato tra una persona e un topo, cioè una persona ha pensato a qualcosa e si sono verificati cambiamenti fisiologici in un animale.

Tuttavia, se si smonta il dispositivo descritto in Nature Communications nelle sue parti componenti, si scopre che non c'è nulla di super fantastico in esso: gli autori del lavoro nei loro esperimenti hanno semplicemente combinato scoperte biotecnologiche ben note e ben sviluppate. In primo luogo, è un'interfaccia cervello-computer (BCI) e, in secondo luogo, metodi optogenetici. Con l'aiuto di un'interfaccia cervello-computer, è stato possibile trasformare i ritmi EEG del cervello in una sorta di segnale diretto verso l'esterno, destinato a un dispositivo esterno. Un sensore EEG è stato attaccato alla fronte di una persona e alla persona è stato chiesto di completare uno dei tre compiti: giocare a un gioco per computer per dieci minuti; provare ad accendere il LED impiantato nel mouse con la forza della volontà; infine, poteva semplicemente riposare, sognare ad occhi aperti su qualsiasi cosa o meditare.

In tutti e tre i casi, il cervello ha prodotto segnali piuttosto speciali che sono stati trasmessi tramite Bluetooth a un dispositivo impiantato nel topo. L'animale correva liberamente sulla superficie generando un campo elettromagnetico e, a seconda dello stato mentale umano, un certo impulso andava dalla superficie all'impianto-ricevitore.

L'impianto stesso era una cellula con cellule che sintetizzavano una certa proteina che poteva uscire dall'impianto e attivare la sintesi dell'interferone. Le cellule sono state modificate optogeneticamente, cioè trasportavano una fotoproteina che reagisce a un impulso luminoso di una certa lunghezza d'onda. L'impulso luminoso ha acceso il fotorecettore e ha già dato un segnale alla sintesi di una proteina, inclusa la sintesi dell'interferone nei topi.

Cioè, il segnale mentale ha letteralmente acceso la luce nell'impianto, dotato di uno speciale LED. Inoltre, in una delle varianti dell'esperimento, come accennato in precedenza, una persona potrebbe monitorare lui stesso lo stato dell'impianto e accenderlo di proposito con uno sforzo neuropsicologico.

Devo dire che le interfacce dei neurocomputer che trasmettono segnali cerebrali a vari dispositivi sono attivamente utilizzate in una varietà di progetti (e più attivamente, ovviamente, nello sviluppo di protesi che possono essere controllate dal potere del pensiero). Tuttavia, per inviare un segnale da loro all'apparato cellulare-molecolare al fine di attivare alcuni geni e influenzare la fisiologia, finora non ci sono stati precedenti del genere.

È facile immaginare un dispositivo del genere che, ad esempio, allevi una persona dal dolore cronico in risposta a segnali di dolore incipiente o fermi una crisi epilettica ai suoi primi segni. È vero, prima di ciò, devono ancora essere fatti molti esperimenti per rendere la tecnologia compatibile con il corpo umano.

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È stato riferito che l '"antenna" formata dal DNA può ricevere e ricevere segnali, ma utilizza la luce per farlo. Gli scienziati dell'Università di Montreal hanno utilizzato una minuscola antenna per tracciare il movimento di uno scoiattolo inviandogli un segnale luminoso.

A seconda del movimento della molecola proteica, l'antenna trasmetteva segnali di diversi colori.

Allo stesso tempo, il segnale di risposta potrebbe essere registrato utilizzando uno spettrofluorimetro, un dispositivo comunemente utilizzato in vari laboratori scientifici in tutto il mondo.

Scott Harron, uno degli autori dello studio che ha creato la minuscola antenna, ha osservato in un comunicato stampa che la chimica del DNA è in realtà molto semplice e facile da programmare.

Il DNA funziona più o meno allo stesso modo dei blocchi LEGO, quindi può essere assemblato in diverse lunghezze per ottimizzare la nuova funzione.

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