Siete sulla vetta di una montagna e osservate dall’alto una immensa distesa di neve, ghiacciai eterni che riflettono la luce in mille riverberi colorati, mentre respirate a pieni polmoni un’aria purissima e frizzante. Un momento così magico è troppo bello per essere vero.
E infatti magari non lo è.
Almeno è ciò che potrà capitare quando il progetto di ricerca dell’Università di Berkeley sarà terminato.
Usare la luce per farci vedere ciò che non esiste
Le nostre esperienze temporali producono una traccia nel cervello: i neuroni si accendono in sequenza e trasmettono al nostro corpo sensazioni e reazioni. I neuroscienziati stanno provando a fare retro ingegneria di queste esperienze per provare a farcele rivivere semplicemente stimolando i neuroni a “rifare quel percorso”.
Oggi il processo è piuttosto invasivo: occorre modificare geneticamente i neuroni con proteine fotosensibili così da poterli manipolare facendoli reagire alla luce (è una scienza emergente chiamata optogenetica). Per gestire tutto è poi necessario impiantare chirurgicamente una placca metallica sull’area utilizzata.
La sfida è invece quella di stimolare esperienze nel cervello illuminando la superficie della corteccia come con un faro con l’aiuto di ologrammi luminosi che riproducono in 3D i percorsi neurali che si vogliono replicare.
“Il vantaggio è di poter controllare i neuroni in modo preciso e specifico,” spiega Nicolas Pégard, uno degli autori dello studio pubblicato su Nature Neuroscience. “Questo è un punto di incontro di tecnologie diverse, che non siamo mai riusciti a mettere insieme prima d’ora”.
Il risultato è un “modulatore olografico cerebrale”, un sistema optogenetico chiamato 3D-SHOT, presentato l’anno scorso con un articolo sulla rivista Nature Communications.
Cosa fa il 3D-SHOT
Il potenziale del dispositivo è incredibile, specie in campo medico: stimolare la vista nei ciechi e l’udito nei sordi, riportare alcune sensazioni a persone con i nervi periferici danneggiati e aiutare a controllare ancora meglio arti robotici.
“Leggere e scrivere i percorsi neurali è un po’ come parlare al cervello con la sua lingua, e fargli interpretare molto meglio i messaggi. Questo ci porterà un giorno a sviluppare tecnologie in grado anche di potenziare i nostri sensi o aggiungerne di nuovi”.
Primi passi
Lo stadio attuale della ricerca è il test del prototipo di 3D Shot sulle aree visive, tattili e motorie del cervello dei topi.
Il prossimo passo è addestrare i topi in modo da poter osservare il cambiamento di comportamento dovuto alla stimolazione: l’osservazione comportamentale è l’unico metodo possibile, anche perché non puoi chiedere direttamente al topo di dirti com’è quella corsa sulla ruota che NON sta facendo nella realtà, ma la cui sensazione gli hai trasmesso nel cervello.
Sarà poi necessario settare la precisione del dispositivo ad agire su aree specifiche del cervello stimolando precise sensazioni, e miniaturizzare i componenti per arrivare ad infilare il 3D Shot in uno zaino (oggi praticamente occupa quasi una intera stanza).
Il passo successivo sono i test sull’uomo, fino ad arrivare un giorno a vivere fantastiche esperienze totalmente indotte nel nostro cervello da una tecnologia avanzata. Magari sta succedendo già e non lo sappiamo, direbbero Elon Musk e gli scienziati che credono stiamo vivendo in una simulazione o in un intero universo “olografico”.
