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Gli scienziati hanno sentito i primi echi del Big Bang

L’annuncio è di poco fa ma era stato ampiamente anticipato da indiscrezioni che lasciavano intravedere quella che sarà una pietra miliare nel mondo scientifico.

 

In pochissimi giorni, il passaparola non ha fatto che aumentare l’ansia e l’emozione per la major discovery annunciata dalla Harvard University e le indiscrezioni sono partite dai blog per giungere fino a quotidiani e giornali specializzati di tutto rispetto. Ormai l’aspettativa era talmente alta che, comprensibilmente, non mancava chi temeva il ripetersi di un effetto-NASA: l’agenzia spaziale americana ha già in passato, infatti, pubblicizzato scoperte sensazionali rivelatesi poi ben poca cosa rispetto al baccano dal quale erano state precedute. Insomma poteva apparire legittimo dubitare sulla buona fede del celebre ateneo bostoniano e, del resto, anche uno scienziato di chiara fama nostro connazionale come Paolo De Bernardis aveva invitato alla cautela, nei giorni scorsi, aspettando di sapere se realmente si stava per assistere ad una “rivoluzione” nel campo della cosmologia: rivoluzione che, a quanto pare, ci sarà.

Fine di una caccia decennale?

Gli scienziati hanno sentito i primi echi del Big Bang.
                                  in foto: Mappa NASA dell'”infanzia” dell’Universo
 

È «il Sacro Graal della cosmologia», quello che il bosone è stato per la teoria di Higgs: le onde gravitazionali, increspature nello spazio-tempo causate da fenomeni particolarmente energetici, sono state previste dal modello di Albert Einstein nella sua teoria sulla relatività generale elaborata e pubblicata nel 1916: eppure, a quasi un secolo di distanza da allora, nessuna traccia diretta era stata rilevata della loro esistenza. Almeno fino ad ora, il che giustifica il sensazionalismo e l’entusiasmo degli esperti del Centro di Astrofisica Harvard-Smithsonian, i quali hanno da poco rivelato ad una comunità scientifica ormai in trepidante attesa di essere riusciti a captare i primi echi del Big Bang di 14 miliardi di anni fa: un risultato reso possibile grazie all’esperimento BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) e al suo radiotelescopio posto in Antartide, presso la base permanente Amundsen–Scott del Polo Sud. Puntando “l’occhio” verso una porzione di cielo conosciuta come «buco nero del sud», dove relativamente poco materiale extragalattico può interferire, BICEP è riuscito laddove nessuno era mai arrivato. Come? Studiando la radiazione cosmica di fondo, ossia il residuo raffreddato dell’energia rilasciata dal Big Bang risalente a 380.000 anni dopo lo scoppio (la cui scoperta fruttò un Nobel a Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson nel 1978).

«I primi tremori del Big Bang» costituiscono la fondamentale conferma di un elemento relativo alla teoria di Einstein che non era stato ancora suscettibile di verifica: ecco perché la loro rilevazione potrebbe costituire una nuova chiave importantissima per la comprensione della nascita del nostro universo. Essi infatti sarebbero stati originati dall’espansione dell’Universo, avvenuta una frazione di secondo (10 elevato alla meno 34, difficile anche da scrivere per esteso!) dopo l’esplosione e in maniera esponenziale: tale fase, denominata inflazione cosmica, sarebbe stata accompagnata, appunto, dall’emissione di onde gravitazionali primordiali delle quali, adesso, la scienza pare avere prova quasi certa dopo una ricerca che, per decenni, è stato il centro dell’attenzione dei fisici. Ma, c’è da giurarci, questa rivelazione sarà solo l’inizio: i due scienziati a capo del gruppo di ricerca, John Kovac e Chao-Lin Kuo, sanno infatti di aver conseguito «uno dei più importanti traguardi della cosmologia odierna», mutando un’ipotesi, quella dell’inflazione cosmica, in una teoria verificata in maniera sperimentale.

FONTE : http://scienze.fanpage.it/gli-scienziati-hanno-sentito-i-primi-echi-del-big-bang/#ixzz2wIATOsnu
http://scienze.fanpage.it

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Effettuando una serie di esperimenti su Drosophila melanogaster, il comune moscerino della frutta, è stato identificato un particolare gene mutante dai ricercatori della Johns Hopkins University  (U.S.A.) , soprannominato “Wide Awake” – che va a sabotare l’orologio biologico regolando la tempistica del sonno.  I ricercatori sottolineano che queste scoperte potrebbero portare a nuovi trattamenti per le persone che soffrono di insonnia o disturbi simili. A pubblicare lo studio è la rivista scientifica Neuron.

Drosophila melanogaster (autore : Mr.checker)

estratto e traduzione da :  www.hopkinsmedicine.org

“Sappiamo che la tempistica del sonno è regolata da un orologio biologico interno del corpo, ma come ciò avviene era finora un mistero”, afferma l’autore senior Mark N. Wu, professore di neurologia presso la Johns Hopkins University. “Ora abbiamo trovato per la prima volta la prima proteina che traduce le informazioni di temporizzazione dell’orologio circadiano del corpo e le usa per regolare il sonno.”

Nella loro caccia alle basi molecolari di regolazione del sonno, Wu e colleghi hanno studiato migliaia di colonie di moscerini della frutta, ognuna con un diverso set di mutazioni genetiche, e analizzato i loro modelli di sonno. Hanno così scoperto che un gruppo di mosche, con una mutazione nel gene chiamato Wide Awake (o Wake in breve), ha avuto difficoltà ad addormentarsi la sera, proprio come avviene nell’insonnia che colpisce gli esseri umani. I ricercatori ritengono che Wake sembra essere il messaggero dell’orologio circadiano al cervello.

Dopo aver isolato il gene, la squadra di Wu ha determinato che quando funziona correttamente, Wake aiuta a chiudere i neuroni del cervello che controllano l’eccitazione rendendoli più reattivi ai segnali del neurotrasmettitore inibitorio GABA. Wake lavora espressamente nelle prime ore serali, favorendo così il sonno al momento giusto.

Nei moscerini con il gene Wake mutato invece non sono stati sempre abbastanza i segnali GABA necessari a calmare i loro circuiti di eccitazione durante la notte, mantenendoli dunque agitati.

I ricercatori hanno trovato lo stesso gene in ogni animale studiato: esseri umani, topi, conigli, galline e persino vermi. E’ importante sottolineare che, quando la squadra di Wu ha cercato di individuare dove Wake fosse situato nel cervello dei topi, ha scoperto che è stato espresso nel nucleo soprachiasmatico ( SCN ) , l’orologio biologico principale nei mammiferi. Wu dice che il fatto che la proteina Wake fosse in alte concentrazioni nel SCN di topi è significativo.

“A volte scopriamo cose che non hanno rilevanza diretta negli animali di ordine superiore”, dice Wu . “In questo caso, poiché abbiamo trovato la proteina in una posizione in cui probabilmente gioca un ruolo chiave nei ritmi circadiani e nel sonno, siamo incoraggiati dal fatto che questa proteina possa fare la stessa cosa nei topi e nelle persone.”

La speranza dei ricercatori è che un giorno, manipolando Wake, attraverso un farmaco, si possa sconfiggere l’insonnia.


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Metodo Stamina : la bocciatura della scienza

Perché il metodo Stamina non è scientifico

 Il comitato nominato per esprimere un parere sulla sperimentazione del metodo Stamina mette in discussione la consistenza scientifica della discussa terapia. Ecco il motivo

Di : Anna Lisa Bonfranceschi

L’ultima bocciatura da parte della comunità scientifica al discusso metodo Stamina è arrivata nella serata di ieri: il Comitato scientifico incaricato di esprimere un parere sulla sperimentazione che dovrebbe (il condizionale ora è più che mai d’obbligo) partire a breve avrebbe sostanzialmente negato la consistenza scientifica del metodo della onlus di Davide Vannoni, secondo quanto riferiscono le agenzie di stampa. Il parere del comitato, guidato dal presidente dell’ Istituto superiore di sanità Fabrizio Oleari, dovrebbe essere consegnato a breve al Ministro della salute Beatrice Lorenzin, che infatti all’uscita della notizia faceva sapere: “Si precisa che il ministro della Salute non ha ancora ricevuto alcuna relazione in merito alle valutazioni del comitato scientifico incaricato di esprimersi sull’avvio della sperimentazione del metodo Stamina dalla direzione generale competente per materia. Come già reso noto, per garantire la massima trasparenza, sarà cura del ministero pubblicare tempestivamente sul sito istituzionale la determinazione del Comitato scientifico”.

Insomma di ufficiale ancora non c’è nulla, ma se la notizia venisse confermata (e dovrebbe esserlo in tempi brevi, dopo di che spetterà al ministro Lorenzin decidere come procedere, dal momento che il parere del comitato non è vincolante) il responso del gruppo guidato da Oleari sarebbe tutt’altro che inatteso. E lo sarebbe anche per lo stesso Vannoni, che ha commentato: “Me lo aspettavo, è evidente che il comitato non fosse imparziale”.

La comunità scientifica ha da sempre messo in discussione il metodo Stamina, che prevede – lo ricordiamo – l’uso di staminali mesenchimali trasformate in neuroni per la cura di malattie neurodegenerative. Prima ci sono stati gli stop dell’agenzia regolatoria dei farmaci (Aifa), poi il parere negativo del board di saggi sulle staminali, quindi l’ appello di esperti di fama internazionale (tra cui la neosenatrice a vita Elena Cattaneo) al ministro della salute (allora Renato Balduzzi) e le perplessità espresse anche dalla società allora presieduta dal nobel Shinya Yamanaka. Ma perché la comunità scientifica condanna il metodo Stamina? Ecco i motivi principali.

Un metodo senza ricetta
“Il metodo Stamina non è una ricetta. Siccome si adegua a una cosa vivente, cambia in funzione di quello che ho davanti, di come varia quello che sto coltivando”. A sostenerlo era stato lo stesso Vannoni, che in ritardo sulla consegna dei tanto attesi protocolli aveva cercato di spiegare: “Il ministero della Salute ci chiede un protocollo standard, ma Stamina ha una tecnica diversa… Gli esseri umani sono diversi l’uno dall’altro, quindi anche le cellule che li compongono hanno comportamenti diversi”. Vero, ma solo in parte, come ci aveva raccontato Michele De Luca, direttore del Centro di medicina rigenerativa dell’università di Modena e Reggio Emilia, precisando come funziona il metodo scientifico: “Le procedure standardizzate possono essere applicate a qualsiasi tipo di coltura… La questione della variabilità biologica di cui parla Vannoni è vera, ed è nota da sempre. Quello che non dice, invece, è che la normativa vigente tiene già conto di questa variabilità”. Perché standardizzare significa rendere riproducibili da altri, a prescindere dagli operatori e dai laboratori.

Trasformazioni cellulari dubbie
Vannoni sostiene di riuscire a differenziare cellule staminali mesenchimali, che normalmente possono differenziarsi in cartilagine e tessuto osseo o adiposo, in neuroni, e nel giro di poche ore. Nel nostro corpo, invece, lo sviluppo di cellule neuronali procede molto più lentamente, richiedendo settimane.

L’assenza di pubblicazioni scientifiche
Più volte si è detto che il metodo Stamina non è stato mai descritto da nessuna pubblicazione, e come tale non è accessibile – e tantomeno verificabile – da parte di altri ricercatori. Questo anche nel senso anche di riproducibile, una caratteristica imprescindibile di qualsiasi processo che voglia dirsi scientifico. L’unica pubblicazione disponibile è la domanda di brevetto presentata da Vannoni nel 2010, la quale però, più che dare corpo al metodo, ne avrebbe sottolineato il carattere dubbio, e non solo. Un’ indagine condotta dalla rivista Nature aveva svelato a suo tempo come il metodo Stamina descritto nella richiesta fosse tutt’altro che trasparente, addirittura basato su una manipolazione dei dati, con foto copiate da altri articoli.

Mancano dati di efficacia
L’assenza di pubblicazioni non nega solo la possibilità di visionare il funzionamento del metodo, ma anche quello di valutare – su basi statistiche – l’efficacia del metodo in questione. Vannoni, interrogato a proposito, ci aveva detto: “ Stiamo facendo un misto di analisi. Qualcuna all’ospedale di Brescia, altre le facciamo fare da esperti. Ecografie, valutazioni della presenza dell’enzima mancante a livello sanguigno in malattie genetiche”. 
Ma ancora una volta in assenza di dati (che per Vannoni saranno raccolti e resi disponibili in pubblicazioni, future però) non è possibile stabilire l’ efficacia del metodo. Anzi, è proprio per questo che si è deciso di procedere con l’avvio di una sperimentazione che cerchi di rispondere ai malati. Anche se lo stesso Vannoni, a pochi giorni dalla consegna dei protocolli, aveva dichiarato che la sperimentazione sarebbe stata ” inutile” se non era prevista una fase tre.

 

FONTE : WIRED

(Credit per la foto : Ansa.it )

 


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Prima interfaccia cerebrale fra due cervelli umani

La trasmissione del pensiero avviene tramite un videogioco

I ricercatori dell’ Università di Washington hanno realizzato quello che ritengono essere il primo esperimento di interfaccia cerebrale uomo-uomo non invasiva, con un ricercatore che inviando un segnale cerebrale tramite Internet, è in grado di controllare i movimenti della mano di un altro collega ricercatore.

Utilizzando registrazioni cerebrali e una forma di stimolazione magnetica, Rajesh Rao ha inviato un segnale al cervello di Andrea Stocco dall’ altro lato del UW campus,  causando il movimento del dito di Stocco su una tastiera.

Mentre i ricercatori della Duke University hanno dimostrato la comunicazione cervello-cervello fra un umano ed un ratto, Rao e Stocco credono che questo possa essere la prima dimostrazione di interfaccia cerebrale uomo-uomo.

Internet è stato un modo per collegare i computer, e ora può essere un modo per collegare i cervelli”, ha detto Stocco. “Vogliamo portare la conoscenza di un cervello e trasmetterla direttamente da cervello a cervello.

Potete vedere nel seguente video la registrazione dell’ intero esperimento :

Rao, professore di informatica ed ingegneria presso l’ Università di Washington, sta lavorando sull’ interfaccia cervello-computer da più di 10 anni ed ha appena pubblicato un libro di testo sull’ argomento.

Nel 2011, spronato dai rapidi progressi della tecnologia, ha creduto di poter dimostrare il concetto di interafaccia fra due cervelli umani. Così ha collaborato con Stocco, ricercatore italiano e professore in psicologia all’ UW, presso l’ Institute for Leargning & Brain Sciences.

Il 12 agosto, Rao era seduto nel suo laboratorio, indossava un casco dotato di elettrodi collegati ad un macchina per l’ elettroencefalogramma (Eeg), in grado di leggere l’ attività elettrica del cervello. Stocco era nel suo laboratorio dall’ altro lato del campus, indossava una cuffia viola sulla quale era stato preventivamente contrassegnato il punto di applicazione per un dispositivo per la stimolazione magnetica transcranica (Tms), posto direttamente sulla sua corteccia motoria sinistra, deputata al controllo dei movimenti della mano destra.

Il team coinvolto nell’esperimento ha utilizzato anche una connessione Skype per coordinare lo svolgimento del test, ma nessuno dei due ricercatori poteva vedere lo schermo.

Poi Rao si è posto davanti allo schermo di  un computer e ha giocato ad un semplice videogioco con la sua mente.  Quando pensava che il cannone dovesse  sparare contro un bersaglio, immaginava di muovere la sua mano destra (stando attento a non muovere assolutamente la mano). Quasi istantaneamente, Stocco, che indossava una cuffia insonorizzata e non era davanti ad uno schermo, muoveva involontariamente il suo indice destro per premere la barra spaziatrice, come se stesse facendo fuoco con il cannone. Stocco ha poi descritto la sensazione di quel tipo di movimento indipendente dalla sua volontà, come quella legata ad un tic nervoso.

Le tecnologie utilizzate dai ricercatori per registrare e stimolare il cervello sono ben note. L’  elettroencefalogramma, o EEG, viene infatti abitualmente utilizzato da medici e ricercatori per registrare l’ attività cerebrale in modo non invasivo attraverso il cuoio capelluto. La stimolazione magnetica transcranica è un modo non invasivo di fornire stimoli al cervello per ottenere una risposta.

I suoi effetti dipendono  da dove la bobina metallica è posta, in questo caso, è stata collocata direttamente sopra la regione del cervello che controlla la mano destra . Con l’attivazione di questi neuroni, la stimolazione ha convinto il cervello che aveva bisogno di muovere la mano destra.

Secondo Stocco questa nuova tecnologia potrebbe essere usata, ad esempio, per far fare un atterraggio di emergenza da personale da terra o anche dai passeggeri a bordo, nel caso il pilota diventasse inabile.  Oppure una persona affetta da disabilità fisiche potrebbe  comunicare le proprio necessità. Le attività dell’ interfaccia non avrebbero alcun problema legato alle barriere linguistiche, perché il segnale cerebrale implica l’ esecuzione del movimento e non la comprensione di un ordine.

Rao e Stocco stanno lavorando su un nuovo esperimento, col quale vogliono tentare di trasmettere informazioni più complesse da un cervello all’ altro.  Se i risultati saranno soddisfacenti prevedono di estendere la sperimentazione su volontari.

Le loro ricerche sono finanziate in parte dal National Science Foundation’s Engineering Research Center for Sensorimotor Neural Engineering alla UW, dal U.S. Army Research Office e  dal National Institutes of Health.

FONTE:
http://www.washington.edu/news/2013/08/27/researcher-controls-colleagues-motions-in-1st-human-brain-to-brain-interface/