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Il grafene aiuta a entrare nel cervello

17.01.2017

Il cervello umano è un sistema straordinariamente complesso e unico, e ci sono molti metodi per studiarlo. Possiamo giudicare i processi informativi nel cervello sia dai cambiamenti nei contatti interneuronali - sinapsi, sia dai cambiamenti nella circolazione sanguigna - le aree di lavoro richiedono più nutrienti e ossigeno; e lo studio del cervello umano, in sostanza, si riduce all'osservazione di questi due tipi di attività, che si manifestano in risposta a vari stimoli.

Di solito, per gli studi neurofisiologici, vengono impiantati nel cervello speciali array di microelettrodi (cioè molti elettrodi installati su una matrice comune), che consentono di rilevare un segnale elettrico in più punti contemporaneamente. A seconda dell'esperimento, tali matrici vengono impiantate sulla superficie del cervello o in profondità.

Le matrici dei microelettrodi presentano solitamente una serie di svantaggi: contatti opachi, trasparenza limitata del materiale nel suo insieme e trasmittanza non uniforme per diverse lunghezze d'onda. Sono spesso costituiti da un materiale resistente e biocompatibile, a cui il cervello reagisce con l'infiammazione. Idealmente, le matrici dovrebbero essere trasparenti su un ampio intervallo in modo che i neuroni possano essere stimolati con luce di diverse frequenze, dallo spettro blu (usato in optogenetica) a quello infrarosso (usato nella microscopia a fluorescenza a due fotoni), flessibile e biocompatibile. È anche auspicabile che siano sufficientemente sottili: con un'adeguata trasparenza, ciò consente di ottimizzare la raccolta ottica delle informazioni.

Per i neuroelettrodi a matrice vengono spesso utilizzati materiali come l'ossido di titanio indio (ITO) spruzzato con titanio o lo zirconio. Trasmettono rispettivamente l'80% e il 60% della luce, ma il throughput dipende fortemente dalla lunghezza d'onda, il che rende difficile combinare diversi metodi che utilizzano diverse lunghezze d'onda della luce per la neurostimolazione o il rilevamento del segnale di risposta.

I fisici e i neuroscienziati americani hanno sviluppato nuove matrici di microelettrodi basate sul grafene. Il grafene è un cristallo a forma di nido d'ape di atomi di carbonio, spesso uno o più atomi, infatti è un cristallo bidimensionale. Se creiamo molti strati di grafene in una pila, otteniamo grafite, ben nota a tutti.

Il grafene è molto flessibile e allo stesso tempo molto resistente per il suo spessore. Ha anche una trasparenza di circa il 90% nello spettro dall'ultravioletto all'infrarosso ed è un ottimo conduttore di corrente. È chiaro il motivo per cui molti ricercatori stanno studiando attivamente il grafene e la possibilità di utilizzarlo per creare elettrodi sottili e flessibili.

I neuroscienziati nutrono grandi speranze per la loro invenzione: sono fiduciosi che possa essere adattata per una varietà di studi sullo studio dell'attività cerebrale, nonché per la creazione di impianti. Inoltre, una tale matrice di microelettrodi è utile anche negli esperimenti con colture cellulari, in cui è molto importante monitorare la crescita cellulare.

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Moralità, carità e religione 12.08.2007

La fede in Dio contribuisce alla salute morale di una nazione?

I dati finora ottenuti dai sociologi sono contraddittori. Pertanto, uno studio sulla relazione tra religiosità e moralità in 18 democrazie sviluppate, pubblicato nel 2005 sull'American Journal of Religion and Society, sostiene che la relazione è negativa. Il grado di religiosità della popolazione è stato valutato dalla percentuale di credenti tra gli intervistati, dalla proporzione di coloro che hanno dichiarato di accettare incondizionatamente le informazioni bibliche sull'origine dell'universo e dell'uomo, dalla frequenza della frequenza in chiesa e dalla frequenza delle preghiere fuori dalla chiesa.

I ricercatori hanno considerato il numero di omicidi, la mortalità infantile, la prevalenza di malattie sessualmente trasmissibili, la frequenza delle gravidanze e degli aborti tra le ragazze minorenni come indicatori della salute della società. Si è scoperto che dove la popolazione è più pia, tutti questi indicatori sono più alti che nei paesi con una popolazione meno religiosa. Ad esempio, su 18 paesi, gli Stati Uniti si sono rivelati i più religiosi e ci sono anche molti più omicidi, pazienti venerei e gravidanze minorenni.

D'altra parte, le statistiche sulla carità negli Stati Uniti, compilate dal professor Arthur Brooks, mostrano che i credenti donano il 30% in più di denaro alle organizzazioni di beneficenza rispetto ai non credenti, donano il sangue più spesso, trascorrono il loro tempo libero lavorando gratuitamente negli ospedali , rifugi o organizzazioni pubbliche. Un americano credente ha il 57% in più di probabilità di aiutare un vagabondo senzatetto rispetto a un non credente.

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