Notule
(A cura di LORENZO L. BORGIA & ROBERTO COLONNA)
NOTE
E NOTIZIE - Anno XXII – 22 novembre 2025.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org
della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia”
(BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi
rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente
lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di
pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei
soci componenti lo staff dei
recensori della Commissione Scientifica
della Società.
[Tipologia del
testo: BREVI INFORMAZIONI]
Realizzato il tatto artificiale:
VoxeLite si applica ai polpastrelli e pesa meno di 1g. Ingegneri
della Northwestern University hanno realizzato il primo dispositivo aptico
della storia[1], denominato VoxeLite: costituito da una
pellicola di latex ultrasottile, flessibile e aderente, che si applica alle
estremità delle dita e contiene dei “pixels of touch”, ossia microelementi
elettroadesivi ad alta densità, è in grado di assicurare una percezione tattile
epicritica con risoluzione spaziale e temporale paragonabile a quella naturale umana.
Aderisce perfettamente al polpastrello come un cerotto ultrasottile e ultraleggero,
pesando meno di un grammo, e continua come una pellicola che ferma il
dispositivo sul dorso delle falangi, ma non occlude la sensibilità tattile
sottostante. Dunque, la risposta recettoriale somatosensitiva può integrare
quella artificiale.
I nodi recettoriali artificiali,
disposti su 6 file parallele, sono controllati singolarmente e possono muoversi
800 volte al secondo, coprendo gran parte della gamma di frequenze dei nostri
recettori cutanei del tatto. VoxeLite si integra perfettamente con i dispositivi
di VR (Realtà Virtuale), arricchendo e approfondendo l’esperienza, esalta le
interfacce digitali e i controlli robotici con sensazioni tattili di alta
fedeltà. [Cfr. Science Advances – AOP doi: 10.1126/sciadv.adz5937, 19
November 2025].
Disturbi dello spettro dell’autismo
(ASD): SCN2A alla base della rigidità cognitiva. SCN2A
è
uno dei più forti fattori di rischio genetico per i disturbi pervasivi
dello sviluppo neuroevolutivo tipo ASD. Alex C. Kwan, Hao
Wu e colleghi hanno scoperto in topi con difetto di Scn2a
un’evidente riduzione dell’integrazione dei segnali dendritici. Da un punto di
vista comportamentale, questi topi hanno rivelato rigidità cognitiva ai compiti
sperimentali. I risultati di questo studio indicano nel difetto integrativo
della segnalazione dendritica una nuova base per la mancanza di flessibilità
negli affetti da ASD. [Cfr. PNAS USA 122 (47) e2508836122, 2025].
Scoperto come un nanoporo batterico può
imitare il cervello nell’apprendimento. Ricercatori della
Scuola Politecnica Federale di Losanna hanno rivelato il mistero per cui alcuni
nanopori biologici a volte si comportano in modo imprevedibile e sorprendente.
Sperimentando su una versione ingegnerizzata del nanoporo batterico aerolisina, hanno scoperto come due processi essenziali
nella fisiologia del nanoporo (rectification e
gating) hanno origine dalle cariche elettriche
interne del poro nella loro interazione con gli ioni che lo attraversano. Il team
ha quindi realizzato artificialmente nanopori che, su questa base, mostrano una
capacità simile a quella di un cervello in apprendimenti schematici. Si ritiene
che la scoperta consentirà di realizzare nanopori per applicazioni nel campo
della computazione di ispirazione biologica e dei processori a base ionica. [Cfr. Nature Nanotechnology – AOP doi: 10.1038/s41565-025-02052-6,
2025].
Nella LIP la base neurale della
deliberazione concorrente verso una scelta decisionale. La
certezza decisionale ha un ruolo nel comportamento flessibile, in
importanti processi cognitivi e meta-cognitivi, ma i meccanismi
neurali che costituiscono la sua base cerebrale finora non sono stati
stabiliti. Miguel Vivar-Lazo e Christopher R. Fetsch hanno condotto uno studio
su primati non-umani e, studiando l’attività dei neuroni dell’area
intraparietale laterale (LIP) che riflettevano la covarianza di segnali di
scelta e di certezza, hanno concluso che il cervello dei primati può elaborare
una singola sequenza di evidenze in funzione di due diversi scopi
computazionali simultaneamente. Su questa base suggeriscono che i processi
della LIP costituiscano la base della certezza decisionale. [Cfr. Nature Neuroscience – AOP doi:
10.1038/s41593-025-02116-9, November 18, 2025].
Come il piombo per oltre 2 milioni di
anni ha favorito l’evoluzione del cervello umano. Il
piombo, metallo che associamo ai danni per la salute prodotti dall’inquinamento
industriale, per oltre due milioni di anni è stato assorbito dall’ambiente dai
nostri progenitori ancestrali, sorprendentemente determinando un effetto
positivo sull’evoluzione neurogenetica di processi cerebrali distintivi delle
facoltà cognitivo-comunicative umane. Un team internazionale
pluridisciplinare ha studiato le bande di piombo in smalto e dentina di 51
denti fossili, mettendo a confronto Australopithecus
africanus, Paranthropus robustus, Neanderthal, Homo e Homo sapiens.
Le tracce hanno rivelato un’esposizione
intermittente al piombo nel corso di più di 2 milioni di anni, che ha dato
luogo alle bande formatesi nell’infanzia per assunzione del metallo tossico dall’acqua,
dal suolo e/o dall’aria, verosimilmente presente per attività vulcanica. La
fase chiave dello studio è consistita nell’analizzare come il piombo abbia
interagito con NOVA1, un gene cruciale nell’evoluzione umana e fondamentale
nello sviluppo cerebrale. Si conosceva la differenza tra la versione umana
moderna di NOVA1 e la versione di Neanderthal, ma finora non si conosceva l’elemento
di pressione selettiva che aveva indotto l’affermarsi di questo regolatore dell’espressione
genica nelle specie Homo parallele a quella di Neanderthal.
Gli organoidi cerebrali portatori di NOVA1
nella variante Neanderthal mostravano gravi perturbazioni nei neuroni del
cervello esprimenti FOXP2, un regolatore dell’espressione genica essenziale
tanto per la cognizione linguistica quanto per l’articolazione motoria corretta
e fluente della parola umana. NOVA1 sviluppato negli ominidi protoumani sotto
la pressione del piombo ha dato luogo alla versione di questo gene conservata
nella linea evolutiva fino a Homo sapiens, con un FOXP2 in grado di
regolare migliaia di altri geni in modo da consentire i processi cerebrali del
pensiero e della comunicazione umana. Quindi, il nostro NOVA1, che si è
originariamente sviluppato come gene resistente ai danni del piombo, è
diventato il protagonista neurogenetico di una parte di cruciale importanza nell’evoluzione
della nostra specie. [Cfr. Science Advances – AOP
doi: 10.1126/sciadv.adr1524, 2025].
Orca filmata mentre gira uno squalo
bianco sul dorso con una tecnica che lo paralizza. Le
orche (Orcinus orca) del Golfo della
California, già venute agli onori della cronaca l’anno scorso, ritornano a
polarizzare l’attenzione degli studiosi e del grande pubblico attaccando squali
bianchi con una tecnica interessante per i neuroscienziati quale sofisticato
comportamento appreso. In particolare, Jesus Erick Higuera
Rivas ha registrato il video di un’orca che gira sottosopra un giovane squalo
bianco, inducendogli una “immobilità tonica”, ossia forzando un temporaneo
stato di impotenza motoria, paragonata dagli autori dello studio a una paralisi
o a uno stato di trance, che le ha consentito di estrarre dal ventre
dello squalo il fegato, ricco di molecole e oligoelementi di alto valore
nutrizionale. [Fonte: Frontiers in Marine Science
– AOP doi: 10.3389/fmars.2025.1667683, November, 2025].
Scoperto un secondo modo di ruggire dei
leoni e nuovi elementi sulle loro espressioni vocali. Impiegando
registrazioni sul campo ed elaborazione mediante tecniche di machine
learning, così da realizzare un monitoraggio bioacustico usato per
altri animali ma mai tentato con questi felini, Growcott
e colleghi hanno scoperto che, oltre al ruggito a piena gola, più o meno alto
nel volume, i leoni (Panthera leo) esprimono
un’altra forma di vocalizzazione, definita dai ricercatori “intermedia” e caratterizzata
soprattutto da una tonalità più bassa (in senso musicale) e dalla breve durata.
Analizzando e scomponendo i ruggiti nelle parti costituenti sono emerse
configurazioni di spettro che possono avere distinti ruoli comunicativi.
Sicuramente questo studio segna l’inizio di una ricerca che cambierà del tutto
le nozioni correnti sul valore di segnale e l’uso delle produzioni vocali dei
leoni. [Fonte: Evolution
and Ecology Vol. 15 – AOP doi: 10.1002/ece3.72474, November 20, 2025].
Discussione sulle rotte non canoniche di
scambio di Ca2+ e altre molecole tra neuroni. In
un incontro della società Nazionale di Neuroscienze BM&L-Italia si è
discusso circa il rilievo e l’impatto sulla ricerca e sull’attuale concezione
delle dinamiche funzionali tra circuiti e reti encefaliche della scoperta della
rete di nanotubi inter-dendritici. Nelle nostre “Notule” del 25 ottobre abbiamo
dato per la prima volta notizia di questa scoperta (Note e Notizie 25-10-25
Notule: Scoperto un nuovo mezzo di comunicazione tra neuroni: un ponte tra
dendriti) – dopo aver attentamente valutato il lavoro di Minhyeok Chang e colleghi che, grazie alla
microscopia elettronica in super-risoluzione su tessuto cerebrale di topo,
hanno scoperto l’esistenza di nanotubi dendritici che costituiscono un
ponte fra i neuroni piramidali della corteccia visiva primaria,
verificando in coltura la capacità di questi tragitti sub-microscopici di
formarsi dinamicamente con una struttura interna unica e dare luogo al passaggio
dei cationi bivalenti di Ca2+. La settimana successiva, Lorenzo L.
Borgia ha presentato più dettagliatamente la scoperta (Note e Notizie 01-11-25
La scoperta della rete nanotubulare dendritica), facendo riferimento ai dati
che avevano in precedenza dimostrato l’esistenza di
rotte non canoniche di comunicazione interneuronica lungo le quali si aveva il
passaggio di Ca2+ ed altri ioni, peptidi β-amiloidi e interi
organuli citoplasmatici come i mitocondri, e agli elementi diacritici che
consentono di distinguere queste formazioni dalle altre strutture biologiche
conosciute. In questo incontro si è analizzata in dettaglio, alla luce delle
conoscenze citologiche e dell’esperienza nelle osservazioni microscopiche dei
partecipanti, le ragioni di tanto ritardo nell’accorgersi dell’esistenza di
questi tragitti. L’accento è stato posto sulla natura dinamica dei nanotubi che,
nel gioco tra il formarsi e lo scomparire associato alle dimensioni al limite
dell’attualmente distinguibile, possono essere sfuggiti a tutte le osservazioni
precedenti.
L’obiezione principale a
questa tesi è consistita nel sottolineare il fatto che, non essendo la comparsa
isolata, episodica e sporadica, ma tale da consentire la stabile presenza di un
sistema ramificato di comunicazione multipla fra neuroni, il fattore decisivo all’origine
del mancato rilievo deve essere stato la dimensione discriminabile solo con gli
attuali ingrandimenti di super-risoluzione.
Il passaggio di peptidi
amiloidi (βA) di oltre 42-43 aminoacidi, che sicuramente
costituisce un fattore nella diffusione di molecole patologiche nella
fisiopatologia della malattia di Alzheimer, ha portato a discutere la
possibilità che l’impegno della rete dendritica costituisca una via privilegiata
per il passaggio di molte proteine patologiche, quali quelle che caratterizzano
la maggior parte delle malattie neurodegenerative, e delle proteine prioniche,
importanti non solo nelle forme neuropatologiche umane equivalenti dell’encefalopatia
spongiforme bovina, ma anche in altri processi, come quelli di memoria. [BM&L-Italia,
novembre 2025].
Notule
BM&L-22 novembre 2025
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of Neuroscience, è registrata presso l’Agenzia delle Entrate di Firenze,
Ufficio Firenze 1, in data 16 gennaio 2003 con codice fiscale 94098840484, come
organizzazione scientifica e culturale non-profit.
[1] I sensori aptici sviluppati in
precedenza non potevano paragonarsi nemmeno lontanamente al tatto umano;
pertanto possono essere considerati dei “precursori tecnologici”, ma
appartenenti a un genere differente.