Un team di ricerca italiano ha dimostrato che la neurotrasmissione avviene tramite la generazione di radiazioni luminose, che si propagano nei neuroni con lo stesso principio che si verifica nelle fibre ottiche

Si dice spesso che le idee migliori nascano da una geniale e visionaria illuminazione. Eppure, ciò che potrebbe sembrare un semplice modo di dire, descrive in realtà un preciso e complesso meccanismo fisiologico messo in atto dal nostro organismo. Secondo uno studio recentemente pubblicato su Nature, infatti, la trasmissione delle informazioni all’interno del cervello avviene tramite la generazione di veri e propri fotoni, cioè di segnali luminosi che viaggiano lungo le vie neuronali, come in una moderna fibra ottica. La ricerca, firmata da un team multidisciplinare di medici, ingegneri, fisici e chimici italiani, contribuisce ad ampliare e ad approfondire le già note teorie sulla neurotrasmissione, con cui Andrew Huxley e Alan Lloyd Hodgkin vinsero il premio Nobel per la medicina nel 1963.

Sembra incredibile come, dietro i complessi modelli matematici elaborati da Huxley e Hodgkin per descrivere il sistema nervoso, ci siano in realtà numerose osservazioni sperimentali condotte sui calamari. Con 1 millimetro di diametro e quasi un metro di lunghezza, infatti, l’assone gigante del calamaro rappresenta la cellula nervosa più grande trovata in natura. La stimolazione di questa sinapsi innesca una potente contrazione muscolare che agisce come sistema di propulsione, permettendo al calamaro di muoversi rapidamente in acqua. Nel laboratorio marino di Plymouth, nel Regno Unito, Huxley e Hodgkin sfruttarono il diametro dell’assone per posizionare microscopici elettrodi al suo interno. In questo modo, i due scienziati furono in grado di dimostrare che il movimento di correnti elettriche, attraverso specifici canali ionici presenti sulla membrana cellulare, produceva un segnale elettrico che viaggiava attraverso le fibre nervose. Un esperimento che pose le basi della neurofisiologia moderna.

Proprio questo segnale elettrico, definito come potenziale d’azione, sarebbe responsabile dell’accensione di tante, fugaci scintille luminose. I ricercatori italiani hanno descritto la struttura che genera l’impulso nervoso come un sistema di nanoantenne, in grado di emettere onde elettromagnetiche a lunghezze d’onda tra la luce visibile e l’infrarosso. “È interessante notare che la natura abbia utilizzato in modo molto efficiente, negli esseri viventi, i concetti di antenna e fibra ottica molto prima che l’intelligenza dell’uomo li inventasse per applicarli alle telecomunicazioni” afferma Roberta Galeazzi, ricercatrice di chimica organica all’università Politecnica delle Marche. “Il modello che proponiamo potrebbe contribuire a spiegare il grande salto evolutivo che ha permesso di realizzare le più complesse manifestazioni dell’intelligenza, come la coscienza, la volontà e la memoria”.

Questa ricerca apre nuovi scenari nello studio della trasmissione nervosa, con interessanti implicazioni nella bioingegneria del sistema nervoso e nell’intelligenza artificiale. “Ad oggi lo studio necessita di ulteriori approfondimenti” conclude Galeazzi “Ma grazie a questa scoperta potremo essere in grado, per esempio, di ripristinare le connessioni neuronali, con possibili applicazioni alle malattie neurodegenerative come la sclerosi multipla”.

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