Cervello
Scienziati scoprono che le microplastiche causano sintomi simili alla demenza
Gli scienziati hanno scoperto che «l’esposizione acuta» alle microplastiche – minuscoli frammenti di materiale plastico che ora si trovano praticamente ovunque, dal remoto ghiaccio antartico ai polmoni umani, al latte materno e al flusso sanguigno – provoca sintomi simili alla demenza nei topi, oltre che altri cambiamenti comportamentali.
Un nuovo studio, pubblicato sull’Internal Journal of Molecular Sciences, desta non poche preoccupazioni. Le microplastiche sono sempre più onnipresenti nel nostro mondo e continuano a essere scoperte in luoghi prima impensabili. I risultati di questo nuovo studio offrono uno sguardo inquietante su quanto le microplastiche potrebbero essere dannose per noi e per gli animali.
«La ricerca attuale suggerisce che queste microplastiche vengono trasportate in tutto l’ambiente e possono accumularsi nei tessuti umani», ha detto il leader dello studio Jaime Ross, assistente professore di scienze biomediche e farmaceutiche presso il Ryan Institute for Neuroscience e il College of Pharmacy dell’Università di Rhode Island. «Tuttavia, la ricerca sugli effetti sulla salute delle microplastiche, soprattutto nei mammiferi, è ancora molto limitata».
Il Ross aggiunge che «Questo ha portato il nostro gruppo a esplorare le conseguenze biologiche e cognitive dell’esposizione alle microplastiche».
Nel corso di tre settimane, Ross e il suo team hanno esposto un gruppo di topi giovani e di topi anziani alle microplastiche attraverso dell’acqua potabile. Al termine di questo breve periodo, sono iniziati i test comportamentali e gli scienziati hanno scoperto che tutti i topi studiati avevano qualche strano cambiamento non dissimile dai sintomi della demenza negli esseri umani. I risultati sono stati più significativi nei topi più anziani.
«Per noi, questo è stato sorprendente», ha detto Ross nella sua dichiarazione. «Non si trattava di dosi elevate di microplastiche, ma in solo un breve periodo di tempo abbiamo visto questi cambiamenti».
«Nessuno capisce veramente il ciclo di vita di queste microplastiche nel corpo, quindi parte di ciò che vogliamo affrontare è la questione di cosa succede quando si invecchia», ha sottolineato lo scienziato. «Con l’avanzare dell’età sei più suscettibile all’infiammazione sistemica causata da queste microplastiche? Il tuo corpo riesce a liberarsene con la stessa facilità? Le tue cellule rispondono in modo diverso a queste tossine?».
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La cosa apparentemente più sorprendente è stata la portata del bioaccumulo. Dopo aver sezionato i topi, i ricercatori hanno scoperto che microscopici frammenti di plastica si erano fatti strada in tutti i principali organi del topo, compreso il cervello. Questo è allarmante, perché non è che gli scienziati abbiano iniettato direttamente la plastica con un ago, bensì i topolini si sono limitati a bere acqua con evidenti tracce di plastica.
«Dato che in questo studio le microplastiche sono state somministrate per via orale attraverso l’acqua potabile, era sempre probabile il rilevamento in tessuti come il tratto gastrointestinale, che è una parte importante del sistema digestivo, o nel fegato e nei reni», sostiene il Ross. «Il rilevamento di microplastiche in tessuti come cuore e polmoni, tuttavia, suggerisce che le microplastiche stanno andando oltre il sistema digestivo e probabilmente attraversano la circolazione sistemica».
«Si ritiene che la barriera ematoencefalica sia molto difficile da permeare. Si tratta di un meccanismo protettivo contro virus e batteri, eppure queste particelle sono riuscite a penetrarvi. In realtà era in profondità nel tessuto cerebrale».
Non è ancora ben chiaro come le microplastiche possano causare questi cambiamenti comportamentali. I risultati dello studio non dipingono un bel quadro della salute degli animali, e i ricercatori ritengono che il legame tra la plastica e i sintomi simili alla demenza dei roditori sia abbastanza forte da giustificare ulteriori approfondimenti.
«Vogliamo capire come la plastica può cambiare la capacità del cervello di mantenere la sua omeostasi o come l’esposizione può portare a disturbi e malattie neurologiche, come il morbo di Alzheimer», ha chiosato Jaime Ross.
Come riportato da Renovatio 21, la plastica è davvero ovunque sul pianeta, dentro e fuori degli esseri viventi – compreso il cervello umano. La plastica scartata costituisce il 18,5% delle discariche e il 90% di tutti i rifiuti che entrano negli oceani del mondo. Al ritmo attuale, le stime suggeriscono che entro il 2050 nei nostri oceani il peso della plastica sarà superiore a quello dei pesci. In alcune acque oceaniche, la plastica ha già superato il plancton di un fattore di 6 a 1 nel 2006.
Le sostanze chimiche plastiche entrano nel nostro corpo anche attraverso altre vie, tra cui l’acqua potabile. I ricercatori dell’Università di Vienna hanno scoperto particelle di plastica nel cervello dei topi appena due ore dopo che i topi hanno ingerito acqua potabile contenente plastica. Una volta nel cervello, «Le particelle di plastica potrebbero aumentare il rischio di infiammazione, disturbi neurologici o persino malattie neurodegenerative come l’Alzheimer o il Parkinson», ha dichiarato Lukas Kenner, uno dei ricercatori.
I ricercatori austriaci ritengono inoltre che la contaminazione da microplastiche nel nostro cervello possa causare effetti sulla salute a breve termine come deterioramento cognitivo, neurotossicità e livelli alterati di neurotrasmettitori, che possono contribuire a cambiamenti comportamentali. Il team ha somministrato ai topi acqua mescolata con particelle di polistirolo, un tipo di plastica comune negli imballaggi per alimenti come tazze per yogurt e contenitori da asporto in polistirolo.
Nel 2022, gli scienziati olandesi hanno confermato la presenza di microplastiche nella carne, nel latte e nel sangue sia degli animali da allevamento sia degli esseri umani. In tutto, quasi l’80% della carne e dei prodotti lattiero-caseari testati è risultato contenere microplastiche, tra cui 5 su 8 campioni di carne di maiale e 18 su 25 campioni di latte.
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Bioetica
Startup testa farmaci su cervelli umani appena estratti e mantenuti in vita con macchinari di supporto vitale
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Cervello
Gli scienziati completano il primo «upload virtuale di cervello»
Una startup della Silicon Valley ha annunciato quello che definisce il primo «caricamento del cervello multi-comportamentale», dopo aver realizzato una replica digitale completa del cervello di un moscerino della frutta che controlla un corpo virtuale all’interno di un ambiente simulato.
Il risultato, presentato la scorsa settimana da Eon Systems, costituisce un avanzamento notevole rispetto all’intelligenza artificiale tradizionale.
A differenza dei sistemi di Intelligenza Artificiale che acquisiscono comportamenti tramite addestramento, le azioni della mosca virtuale – che comprendono camminare, pulirsi e cercare cibo in modo completamente autonomo – emergono da una copia neurone per neurone di un vero cervello biologico.
«Questa non è un’animazione. Non è una politica di apprendimento per rinforzo che imita la biologia», ha dichiarato il co-fondatore di Eon, Alex Wissner-Gross, in un post sui social media con cui annunciava la svolta. «È una copia di un cervello biologico, collegato neurone a neurone a partire da dati di microscopia elettronica, che funziona in simulazione, simulando il movimento di un corpo».
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Il progetto si fonda su una ricerca fondamentale del 2024, quando una collaborazione internazionale ha mappato l’intero connettoma – la mappa completa e dettagliata di tutte le connessioni neurali (sinapsi e assoni) all’interno del sistema nervoso di un organismo – di un moscerino della frutta adulto: ciascuno dei suoi circa 140.000 neuroni e 50 milioni di connessioni sinaptiche.
Philip Shiu, ricercatore senior di Eon, è coautore di un articolo su Nature che dimostra come un modello computazionale costruito a partire da questo schema elettrico riesca a prevedere il comportamento motorio reale del moscerino con una precisione del 95%.
Tuttavia, quel modello era in sostanza un cervello privo di un corpo da controllare. Eon ha ora completato il ciclo, integrando il cervello digitale con un corpo di mosca simulato in fisica grazie al motore MuJoCo di Google DeepMind.
Gli input sensoriali provenienti dall’ambiente virtuale raggiungono il cervello emulato, l’attività neurale si propaga attraverso il suo connettoma completo e i comandi motori dirigono i movimenti del corpo simulato. I comportamenti della creatura digitale scaturiscono dalle dinamiche dei suoi circuiti, invece che da istruzioni predefinite.
Michael Andregg, CEO di Eon, ha affermato che la mosca caricata ottiene un’accuratezza comportamentale del 91% utilizzando esclusivamente il cablaggio del connettoma, modelli di neuroni semplici e «nessuna regolazione manuale, nessun algoritmo di apprendimento aggiuntivo».
Il team di Eon sta ora raccogliendo dati per tentare un’emulazione completa del cervello di un topo: circa 70 milioni di neuroni, 560 volte più grande di quello di una mosca. Oltre a questo, l’obiettivo del team è quello di provare a caricare un intero cervello umano.
«Il fantasma non è più nella macchina. La macchina sta diventando il fantasma», ha detto Wissner-Gross, riferendosi al concetto di «Ghost in the machine» è un’espressione coniata dal filosofo Gilbert Ryle nel 1949 per criticare il dualismo cartesiano: indica sarcasticamente l’idea di una mente immateriale («fantasma») che abiterebbe e comanderebbe il corpo come se fosse una macchina separata. Oggi viene usata più ampiamente per descrivere qualsiasi concezione che postula un’entità non fisica (anima, coscienza, io) come causa autonoma all’interno di un sistema materiale (cervello, computer, robot).
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Cervello
Elon transumanista dice che gli impianti cerebrali Neuralink «aumenteranno drasticamente le capacità umane»
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Do we reach the critical Fermi on Mars before or after we reach AGI super intelligence on Earth? https://t.co/GUa8ey69LA
— Ed Krassenstein (@EdKrassen) April 26, 2024
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