Uno dei motivi, fra i tanti, per i quali è difficile studiare le parti interne di un cervello vivente è che risulta problematica l’illuminazione di queste parti. Ciò si rivela un problema anche per quanto riguarda l’optogenetica, uno nuovo campo di studio per sondare, tramite tecniche ottiche genetiche, gli strati neuronali del cervello e manipolare gli stessi neuroni con la luce.
È di questo avviso anche Thomas McHugh, scienziato presso il RIKEN Brain Science Institute in Giappone, il quale conferma che fare luce all’interno del tessuto cerebrale richiede ancora l’utilizzo di fibre ottiche e dunque di sistemi invasivi.
Secondo una nuova ricerca, portata avanti dallo stesso McHugh e da vari suoi colleghi e pubblicata su Science oggi, è possibile illuminare le parti interne del cervello con una luce laser proveniente dall’esterno del cranio.
Lo si può fare tramite l’utilizzo di determinate nanoparticelle (Upconverting nanoparticles, UCNP) che assorbono la luce all’infrarosso una volta che il fascio è stato indirizzato nel cervello e, nel contempo, emettono poi fotoni in luce visibile fornendo, dunque, uno strumento optogenetico essenziale.
Si tratta dunque di un metodo non invasivo per consentire l’erogazione di luce a distanza. Queste nanoparticelle possono comunque servire dunque per l’attivazione o l’inibizione di determinati neuroni.
Secondo McHugh “Le nanoparticelle sembrano essere abbastanza stabili e biocompatibili, cosa che le rende adatte per un uso a lungo termine. Inoltre la bassa dispersione indica che possiamo indirizzare i neuroni in modo molto specifico”.
Fonti e approfondimenti
- Nanoparticles Enable Non-Invasive Optogenetic Control of Brain Cell Activity With Near-Infrared Light | Technology Networks (IA)
- Near-infrared deep brain stimulation via upconversion nanoparticle–mediated optogenetics | Science (DOI: 10.1126/science.aaq1144 ) (IA)
- Upconverting nanoparticles – Wikipedia (IA)
