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Il tachimetro neurale del nostro cervello

29.07.2015

I ricercatori dell'Università norvegese di scienza e tecnologia, May-Britt e Edvard Moser (May-Britt, Edvard Moser) hanno scoperto i neuroni della velocità nel cervello dei ratti: la loro attività cambiava a seconda della velocità con cui si muoveva il ratto.

Nel 2005, gli scienziati hanno trovato un gruppo di cellule nervose nella corteccia entorinale che è diventato rapidamente noto come il sistema GPS del cervello. Queste cellule si attivano a loro volta mentre l'individuo si muove nello spazio, cioè si può dire che i neuroni segnino aree di territorio. La loro particolarità è che tali neuroni si accendono secondo uno schema speciale, rompendo lo spazio in frammenti esagonali, facendolo sembrare un enorme reticolo. Da qui il loro nome: neuroni della griglia o neuroni reticolari. La stessa corteccia entorinale gioca un ruolo importante nella formazione della memoria spaziale e della memoria dichiarativa (su eventi e oggetti che abbiamo visto con i nostri occhi).

Ma, come è facile intuire, il lavoro delle cellule di orientamento spaziale dipende dalla velocità con cui l'individuo si muove attraverso il paesaggio. Ovviamente, il funzionamento del sistema GPS neurale deve essere corretto da una sorta di sensori di velocità. D'altra parte, la mappatura del terreno dipende anche dal contesto circostante, dalla direzione del movimento, dalla presenza o assenza di confini. Pertanto, trovare neuroni in grado di rilevare la velocità era un compito molto difficile: la loro attività nel cervello degli animali da esperimento doveva essere separata dall'attività di altri che rispondevano a un cambiamento di direzione, contesto, ecc. Inoltre, un animale che si muove liberamente spesso si ferma, e durante il tempo di arresto, secondo gli autori dell'opera, il cervello - almeno quella parte di esso responsabile dell'orientamento nello spazio - passa generalmente a una diversa modalità di funzionamento.

I neuroscienziati hanno utilizzato un dispositivo ingegnoso simile a un'auto senza fondo: il topo al suo interno poteva muoversi solo in una direzione e alla stessa velocità con cui si stava muovendo il dispositivo stesso. La "macchina" è stata programmata per cambiare velocità, ma non fermarsi mai durante quei 4 metri che ha "passato" insieme al topo. Di conseguenza, è stato possibile trovare cellule la cui attività cambiava chiaramente con l'accelerazione o la decelerazione del movimento e funzionavano anche se l'animale si muoveva al buio. In questo, sono simili ai neuroni della griglia spaziale, che funzionano indipendentemente dall'ambiente, delineando lo spazio circostante indipendentemente da ciò che è intorno. (Altre cellule scoperte da John O'Keefe, che ha condiviso il Premio Nobel con la coppia Moser, sono responsabili del riempimento specifico del paesaggio.) I neuroni della velocità si trovano nello stesso posto dei neuroni della griglia: nella corteccia entorinale, e, molto probabilmente, entrambi i gruppi di cellule comunicano attivamente con un amico. I risultati della ricerca sono pubblicati su Nature.

Non è detto però che le nuove celle saranno le uniche ad avere la funzione di tachimetro. Secondo Michael Hasselmo della Boston University, lui ei suoi collaboratori avranno presto un articolo che descrive diversi tipi di neuroni che misurano la velocità, compresi quelli che si trovano nella corteccia entorinale.

D'altra parte, possiamo ricordare un lavoro molto recente su Neuron - in cui neuroscienziati dell'Università di Bonn e del Centro tedesco per le malattie neurodegenerative descrivono un circuito neurale che collega la memoria spaziale e la velocità di movimento. Modificando la frequenza degli impulsi in questo circuito, è stato possibile influenzare il comportamento del mouse, come si muoveva. La catena cellulare ad alta velocità era collegata all'ippocampo, il principale centro della memoria; d'altra parte, anche la corteccia entorinale è inclusa nella "zona di influenza" dell'ippocampo.

Sebbene tutti gli esperimenti descritti siano stati eseguiti su animali, negli esseri umani, molto probabilmente, le cose sono esattamente le stesse - dopotutto, è importante per noi conoscere la velocità del nostro movimento. Forse ci sono diversi tachimetri neurali che insieme tracciano i movimenti del corpo e li segnalano al sistema GPS, che, a sua volta, insieme alle mappe memorizzate, forma un'immagine di dove ci troviamo.

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Chip Shield ha mostrato Chip Shield Reader, un lettore di carte personale a FinovateSpring 2016, che afferma di proteggere dai truffatori online. Il dispositivo dovrebbe diventare ampiamente disponibile questa estate e costerà solo $ 20.

Il Chip Shield Reader si collega a un computer tramite USB e a dispositivi mobili tramite un cavo con jack audio. Funziona con tutte le carte bancarie con chip. L'applicazione Chip Shield Web Assistant fornita con il dispositivo fornisce protezione per effettuare pagamenti e operazioni bancarie su Internet, mentre il suo utilizzo è completamente trasparente per i siti Web e l'utente non ha bisogno di inserire il numero della carta, il nome e la password, dati che può essere intercettato da malware o attirare il truffatore.

Il dispositivo utilizza il meccanismo di crittografia integrato nella carta per generare chiavi univoche che sbloccano gli account dell'utente e rivelano i suoi dati solo quando la carta è nel dispositivo. A proposito, Chip Shield Web Assistant può memorizzare le password utente utilizzate per accedere alle risorse online.

Un'altra caratteristica interessante è basata sull'integrazione dei prodotti Chip Shield con i sistemi bancari che generano dinamicamente numeri di carta univoci per gli acquisti in ogni negozio. Questa funzione (Numeri di conto virtuale) nasconde il numero reale della carta, rendendolo inaccessibile agli intrusi in caso di fuga di dati, e consente inoltre di impostare limiti di spesa individuali e date di scadenza della carta.

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