Decifrare la mente con l'optogenetica

Da sempre, uno dei principali obiettivi delle neuroscienze è indagare il contributo delle diverse aree del cervello nella definizione del comportamento e delle capacità di calcolo. Per molti aspetti, infatti, la mente si potrebbe paragonare a un circuito elettronico molto complicato, del quale cerchiamo di testare i vari componenti per poi comprendere la funzione nell’insieme. Tuttavia, il cervello è molto più complesso di qualsiasi circuito e organizzato in modo tale da rendere difficile qualsiasi indagine sistematica. Ciò ha ostacolato per decenni i progressi della ricerca ma recenti innovazioni tecnologiche hanno finalmente portato a una svolta. Una ventata di nuove conoscenze arriva dall’optogenetica, una nuova scienza che consente la manipolazione dell’eccitabilità neuronale, rendendo le cellule cerebrali sensibili alla luce grazie a una combinazione di terapia genica, ingegneria proteica e tecniche ottiche, allo scopo di sondare circuiti neuronali in vivo in tempi dell'ordine dei millisecondi, necessari per comprendere le modalità di elaborazione e trasformazione delle informazioni tra i neuroni. Ofer Yizhar, scienziato del Dipartimento di Neurobiologia del Weizmann Institute of Science (Israele), descrive gli approcci usati per progettare nuovi strumenti optogenetici basati sulle rodopsine di canale, proteine appartenenti alla classe delle opsine, che costituiscono un tipo di canali ionici neuronali e sono sensibili alla luce. Yizhar illustrerà gli esperimenti effettuati con i nuovi strumenti e le evidenze riscontrate in caso di persone con problemi psichiatrici.