Brainforum – Neuroscienze: secondo incontro di scambio tra la ricerca italiana e internazionale

Ci troviamo a vivere gli anni della rivoluzione del cervello, un tempo in cui la comprensione dei suoi meccanismi di funzionamento si sta facendo sempre più chiaro. Fino a consentire di ipotizzare, già per il prossimo futuro, successi straordinari sia nello sviluppo delle nostre potenzialità intellettuali sia nella cura di malattie degenerative quali l’Alzheimer che rappresentano ormai una vera e propria emergenza nell’intero Occidente. Proprio ai passi avanti e alle prospettive delle neuroscienze è dedicata la seconda edizione del Brainforum, conferenza internazionale che da stamattina, (e proseguirà anche domani) riunisce a Milano alcuni tra i massimi esperti della materia. L’iniziativa, che ha l’alto patronato del presidente della Repubblica e il patrocinio dell’Istituto superiore di sanità, della Società italiana di neurologia e degli assessorati alla Salute e ricerca del Comune di Milano che ha contribuito alla sua realizzazione, è ideata e organizzata da Viviana Kasam (nella foto), presidente dell’Associazione Braincircle Italia in collaborazione con Giancarlo Comi (nella foto), direttore dell’Istituto di Neurologia sperimentale del San Raffaele di Milano. “L’obiettivo – spiega Viviana Kasam – è quello di creare un momento di incontro e di scambio tra la ricerca italiana e la migliore ricerca internazionale nel campo delle neuroscienze, per favorire l’instaurarsi di rapporti di scambio e di ricerca, la creazione di borse di studio internazionali, la conoscenza delle più avanzate sperimentazioni nei centri all’avanguardia al mondo”. Un dialogo in cui un ruolo centrale è affidato all’Università di Gerusalemme, fra i centri d’eccellenza nel settore. “Nel mio lavoro di giornalista – continua Kasam – ho avuto modo di conoscere gli scienziati che in Israele lavorano su questi temi e ho trovato affascinante il loro impegno. Mi sono dunque ripromessa di divulgarne i contenuti al grande pubblico. Conoscere il cervello vuol dire infatti conoscere noi stessi, i meccanismi che generano il pensiero, il nostro modo di percepire il mondo, emozioni e sentimenti”. “Gli ultimi decenni si sono focalizzati sulla cura e sul ringiovanimento del corpo. Ma è probabile che quelli a venire saranno dedicati al cervello. A che cosa serve infatti un corpo in forma, se il cervello invecchia male? Monitorare i progressi della scienza e divulgarli è perciò di primaria importanza”. Vede così la luce, lo scorso anno, la prima edizione del Brainforum che si tiene a Roma. Iniziativa che quest’anno s’intitola “Il colore del pensiero” ed è dedicata a Rita Levi Montalcini, ispiratrice dell’edizione precedente, e alla memoria di Camillo Golgi, il grande scienziato lombardo, premio Nobel nel 1906, che scoprì il primo sistema di colorazione dei neuroni, ponendo le basi per le moderne neuroscienze. Si tratta anche di un omaggio alla tecnica di colorazione inventata da Jeff Lichtman, che sarà presente al convegno, protagonista di una mostra che consentirà di apprezzare in modo inedito i progressi di una ricerca che di giorno in giorno compie straordinari passi avanti.
Daniela Gross

Il cervello e i limiti della nostra libertà

Pubblichiamo un estratto del saggio di Idan Segev, primo direttore dell’Interdisciplinary Center for Neural Computation dell’Università ebraica Gerusalemme, tratto dal libro La rivoluzione del cervello.

Il progresso nella comprensione della base fisico-biologica del cervello e la costruzione di un modello computerizzato di attività permetteranno di arrivare a una nuova intuizione e comprensione sulla relazione tra “materia” e “spirito”, sulla questione del “libero arbitrio”, sulla coscienza e consapevolezza (consciousness) e su una serie di questioni che hanno a che fare con il significato dell’uomo e la sua unicità in natura. Nel XXI secolo il ricercatore del cervello osa avvalersi di strumenti scientifici per porre domande che in passato erano appannaggio esclusivo dei filosofi. Un forte legame tra ricercatore del cervello e filosofo può essere veramente fruttuoso. Già oggi vi sono neurofilosofi che combinano e integrano le due discipline e producono teorie molto interessanti. Una possibile questione è: le macchine che costruiamo (come nell’ambito del Blue Brain o dei computer in generale) hanno una coscienza e consapevolezza? E da quale momento possiamo definire una macchina come pensante o consapevole? Il moderno ricercatore del cervello già tocca, non intenzionalmente, la questione del “libero arbitrio”. Si chiede se una macchina fisica come il cervello possa scegliere in ogni momento e liberamente (non in modo casuale o probabilistico e non nel modo prevedibile) tra un certo numero di opzioni differenti (girare a destra o a sinistra, continuare o non continuare a leggere quanto scritto qui). A questo riguardo, immaginiamo che si riesca a produrre, nel progetto Blue Brain, un modello computerizzato di cervello completamente identico per capacità e modus operandi a un cervello vero.
Tale computer comincerà ad agire con una volontà propria? Con una consapevolezza propria? È possibile che da un certo momento non sia più possibile predire come si comporterà? Le ricerche più avanzate sul cervello fanno sorgere molti punti interrogativi sulla questione dei limiti al nostro libero arbitrio. Apparentemente, le analisi ottiche o elettriche del cervello umano permettono al ricercatore che osserva l’attività cerebrale di predire con una grande precisione ciò che farà la persona (quale pulsante premerà: il destro o il sinistro), alcuni secondi prima che la persona stessa sia consapevole (cioè in grado di dirlo) di quale sarà la sua decisione. Per così dire, “il cervello” prende una certa decisione e “noi”, i padroni del cervello, non ne siamo ancora consapevoli. Il ricercatore sul cervello che osserva da fuori il processo decisionale può dire in anticipo quale sarà la decisione. Quindi, qual è il significato del nostro essere liberi di scegliere? E chi sceglie? Tali ricerche suggeriscono che la sensazione di libertà di scelta che abbiamo sviluppato, molto importante per la sensazione che abbiamo del nostro “io”, non è che una storia che il cervello si racconta post factum, a posteriori, dopo che la decisione è già stata presa (il tutto per mezzo di una rete nervosa specifica responsabile della sensazione soggettiva di “libero arbitrio”). I risultati di tali ricerche sono ancora sotto esame, in discussione e presentano dubbi; ma sin da adesso è chiaro che, se non siamo liberi di scegliere nel senso pieno della parola, ci saranno conseguenze profonde sulle questioni morali più pesanti – come la questione della responsabilità personale, dell’ordine sociale e generale, della legge e della giustizia. Come nella ricerca genetica, anche nella ricerca sul cervello vi sono questioni etiche e filosofiche nuove. Quali sono i limiti d’intervento in questa macchina che siamo “noi”?
Pochi si oppongono all’intervento quando la macchina si guasta – come nel morbo di Parkinson, per esempio. Tuttavia, saremmo d’accordo a intervenire chirurgicamente o chimicamente per ritoccarne il funzionamento e le capacità? E se sì, secondo quali parametri e con quali livelli d’intervento? Ultimamente, durante una mia lezione, una donna mi ha interpellato e mi ha raccontato che entrambi i suoi genitori erano molto creativi, mentre lei non lo è, il che le crea una grande sofferenza. Mi ha chiesto d’intervenire sul suo cervello, di cambiarle i collegamenti nelle reti neuroniche e di modificarle in tal modo le capacità creative. Un tale intervento scientifico in futuro non sarà fantascienza. Non capiamo ancora quale sia la base cerebro-biologica della creatività. Ma quando lo capiremo, sarà giusto migliorare il nostro cervello e farlo diventare, chirurgicamente o chimicamente, più creativo? Lo studio di un computer che simuli un cervello ci permetterà anche di capire se sia possibile “leggere nel pensiero”. Già oggi siamo in grado di leggere il “pensiero del movimento” di una scimmia che muove la mano di un robot direttamente col proprio cervello. Forse nel futuro sarà possibile sviluppare “poligrafi cerebrali” di fronte ai quali saremo come un libro aperto. La società – il filosofo, l’artista, il politico, lo scienziato, il giurista – avrà la responsabilità di verificare le conseguenze di tali ricerche sulla strada – particolarmente eccitante – che percorreranno le nostre vite in un futuro che si avvicina con gran velocità. La conoscenza sul cervello si estende e si approfondisce a un ritmo impressionante. Rimangono tuttavia le questioni fondamentali. Il mistero più grande, la questione più aperta di tutte, è come si traduca in fin dei conti l’attività nervosa del nostro cervello nell’esperienza individuale, specifica – l’amore, l’odio, la sensazione di dolore, la gioia alla vista di un volto conosciuto, l’etica. Forse non c’è bisogno di sperare che la scienza moderna, pur così capace, spieghi in chiave scientifica tutte queste cose, anche se è possibile che il cervello artificiale che costruiremo nel futuro senta esattamente le stesse sensazioni. Anche allora la frase di Albert Einstein rimarrà valida: “Sarebbe possibile descrivere tutto in termini scientifici, ma non avrebbe senso e sarebbe insignificante come descrivere una sinfonia di Beethoven come variazioni d’onde di pressione”.
(nelle immagini mappe neuronali di roditori)

Dove si accendono amore e arte

La creatività, la memoria, il coraggio e l’amore. Sono alcuni dei nuovi scenari aperti dai neuroscienziati, che schiudono prospettive del tutto inedite nella comprensione di aspetti centrali della nostra vita. A queste dimensioni il Brainforum dedica la prima giornata con un incontro che si tiene al Piccolo teatro Grassi cui intervengono alcuni tra i più importanti ricercatori in materia: Paolo Mazzarello, Jeff Lichtman, Giacomo Rizzolatti, Jack Gallant, Henry Markram, Stefano Cappa, David Poeppel, Robert Zatorre. Numerosi e illustri gli ospiti israeliani. Tra di loro Eilon Vaadia, professore di Fisiologia alla Hebrew University di Gerusalemme, dove attualmente dirige il centro Lily and Edmond J. Safra per la ricerca sul cervello. Il suo lavoro si focalizza sul meccanismo neuronale che sottosta ai processi di apprendimento e di memoria mentre i suoi studi sulla traslazione hanno portato ad applicazioni cliniche innovative relativamente alle interfacce cervello-computer. Interviene inoltre Yadin Dudai, professore di Neurobiologia al Weitzmann Institute in Israele e Global Distinguished Professor di Neuroscienze alla New York University, il cui lavoro ha fortemente contribuito alla comprensione di formazione, consolidamento, persistenza e declino dei ricordi e che sta approfondendo l’identificazione delle modalità di attivazione del coraggio nel cervello. Idan Segev, primo direttore dell’Interdisciplinary Center for Neural Computation dell’Università ebraica Gerusalemme e ideatore del prestigioso corso internazionale di Neuroscienze computazionali dell’Unione Europea, porterà invece la sua esperienza nel campo dell’interazione tra uomo e ambiente. Il suo gruppo di ricerca utilizza infatti strumenti computazionali e teorici per studiare come i neuroni calcolano e si adattano dinamicamente ai continui mutamenti del contesto che li circonda. Martedì 5 aprile, all’Istituto scientifico San Raffaele di Milano un simposio internazionale farà il punto sullo stato della ricerca mentre due sessioni pomeridiane approfondiranno le nuove metodologie per la diagnosi precoce, le speranze di terapia e i più innovativi modelli assistenziali, in Italia e all’estero. A portare l’esperienza israeliana saranno Marta Weinstock Rosin, docente di farmacologia all’Università ebraica di Gerusalemme cui si deve la scoperta dell’Exelon, un farmaco per l’Alzheimer, che è stata responsabile negli ultimi 16 anni della ricerca preclinica su un altro principio attivo, il ladostigil, che ha rivelato attività neuro protettive e anti depressive oltre che di miglioramento per i principi di cognizione. Il marito, Arnold Rosin, già docente di Medicina e geriatria all’University-Hadassah Medical School ed ex direttore del dipartimento di geriatria del Shaare Zedek Medical Center di Gerusalemme, condividerà invece i risultati del lavoro che ha portato alla creazione di centri di accoglienza, chiamati Melabev, con programmi terapeutici specifici per gli anziani affetti da demenza.