Grafene: il materiale delle meraviglie apre nuove strade per la comunicazione con il cervello

Un nuovo linguaggio per dialogare con il cervello

Il grafene, materiale dalle straordinarie proprietà, noto per aver rivoluzionato il mondo della scienza e della tecnologia, si rivela ora un potente strumento per la comunicazione con il cervello. Questo materiale, premiato con il Nobel nel 2010 per le sue incredibili caratteristiche, è in grado di controllare e modulare l’attività degli astrociti, le cellule più abbondanti del cervello che svolgono un ruolo fondamentale di supporto per i neuroni.
La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology, è frutto di un gruppo di ricerca internazionale guidato dall’Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), in collaborazione con l’Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati del Cnr e l’Università di Bologna.
L’utilizzo di elettrodi di grafene potrebbe aprire nuove strade per la cura di diverse malattie neurologiche, come l’epilessia e l’ictus, offrendo una prospettiva rivoluzionaria per la comprensione e il trattamento di queste patologie.

Oltre la visione neurocentrica: l’importanza degli astrociti

Per decenni, la scienza ha concentrato la sua attenzione sull’attività dei neuroni, considerati i principali attori del cervello. Tuttavia, negli ultimi quarant’anni, la visione neurocentrica del cervello ha subito una profonda trasformazione, con la scoperta dell’importanza degli astrociti, cellule che svolgono un ruolo cruciale di supporto per i neuroni.
Nonostante la loro importanza, il funzionamento degli astrociti è ancora in gran parte sconosciuto. La ricerca condotta dal team internazionale ha dimostrato che il grafene può essere utilizzato per dialogare con queste cellule, aprendo un nuovo capitolo nella comprensione del cervello e delle sue potenzialità.
“Il nostro approccio teso a dialogare con gli astrociti costituisce un cambio di paradigma”, afferma Valentina Benfenati di Isof-Cnr, che ha coordinato lo studio insieme a Vincenzo Palermo ed Emanuele Treossi. “Cambiare il nostro modo di comunicare con le cellule del cervello – aggiunge Benfenati – potrà permetterci di affrontare e comprendere quanto risulta ancora oscuro”.

Un codice di calcio per comunicare con gli astrociti

Gli astrociti comunicano tra loro e con i neuroni attraverso un codice basato sugli ioni calcio. La ricerca ha dimostrato che, in base al tipo di elettrodi con cui vengono stimolati, gli astrociti forniscono risposte diverse.
“Combinando le diverse proprietà del grafene abbiamo potuto creare un nuovo approccio, semplice ed efficace, per stimolare ed interrogare selettivamente gli astrociti”, dice Palermo di Isof-Cnr: “Ciò avviene attraverso l’attivazione di ‘codici’ di calcio diversi, grazie alle proprietà uniche e controllabili dell’ossido di grafene”.
Questa scoperta apre un nuovo orizzonte per la ricerca neurologica, offrendo un metodo innovativo per comprendere il linguaggio degli astrociti e il loro ruolo cruciale nel funzionamento del cervello.

Un futuro promettente per la neurologia

La scoperta dell’utilizzo del grafene per comunicare con gli astrociti è un passo significativo verso una comprensione più profonda del cervello e delle sue potenzialità. Questa tecnologia potrebbe aprire nuove strade per la cura di malattie neurologiche, offrendo un nuovo modo di interagire con il cervello e di riparare i danni causati da queste patologie. La ricerca in questo campo è ancora in fase iniziale, ma le potenzialità sono enormi e promettono un futuro ricco di scoperte e innovazioni.