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Medicina

Come fa lo stress dei padri a ricadere sui figli

Studi sui topi hanno dimostrato che una misteriosa modalità di comunicazione intercellulare basata su vescicole che si staccano da una cellula e si fondono con un’altra è in grado di trasmettere agli spermatozoi lo stato di stress del padre, influenzando così il modo in cui i suoi figli reagiranno allo stress

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Un padre stressato e traumatizzato può lasciare cicatrici sui suoi figli. Una nuova ricerca suggerisce che questo avviene perché gli spermatozoi “imparano” dalle esperienze paterne con una misteriosa modalità di comunicazione intercellulare, in cui piccole bolle si staccano da una cellula e si fondono con un’altra.

Trasportando proteine, lipidi e acidi nucleici, queste particelle espulse da una cellula agiscono come una sorta di sistema postale che si estende a tutte le parti del corpo, rilasciando piccoli pacchetti noti come vescicole extracellulari.

Il loro contenuto sembra scelto con cura. “Il carico all’interno della vescicola determina non solo da dove viene, ma anche dove sta andando e cosa farà quando ci arriverà”, spiega Tracy Bale, neurobiologa della University of Maryland School of Medicine.

La ricerca preliminare di Bale e altri, illustrata nelle scorse settimane durante l’annuale meeting della Society for Neuroscience a San Diego, mostra come le vescicole extracellulari possano regolare i circuiti cerebrali e aiutare a diagnosticare malattie neurodegenerative, oltre ad alterare gli spermatozoi, influenzando lo stato di salute del cervello della prole.

Prove evidenti che le condizioni difficili che colpiscono un uomo influenzano i suoi figli sono emerse dalle carestie e dalla guerra che devastarono l’Europa più di un secolo fa. In quegli involontari esperimenti umani, la carestia prolungata sembra aver scatenato una serie di cambiamenti nella salute nelle generazioni successive, compresi livelli di colesterolo più alti e un aumento dei tassi di obesità e di diabete.

Per studiare l’ereditarietà di questi cambiamenti a livello cellulare, Bale e collaboratori hanno condotto una serie di esperimenti sui topi. È abbastanza facile mettere un topo in condizioni di stress. Basta infilarlo in un tubo da cui non può uscire, allagare la sua lettiera o bombardarlo di rumore bianco, e i livelli di ormone dello stress aumentano vertiginosamente, proprio come capita alle persone preoccupate per la loro situazione economica o che devono affrontare una pressione costante sul lavoro.

Tuttavia, il modo in cui un topo risponde fisiologicamente allo stress è notevolmente diverso se, mesi prima del concepimento, suo padre ha vissuto un periodo di stress. In qualche modo “il loro cervello si sviluppa in modo differente rispetto a quando padre non ha sperimentato quello stress”, dice Chris Morgan, postdoc nel laboratorio di Bale che ha contribuito a creare il modello murino.

Il grande interrogativo è, anzitutto, come fanno le informazioni sull’ambiente paterno a raggiungere l’utero. Dopo tutto, dice Morgan, il “padre è lì solo per una notte, forse solo per poche ore”.

Forse il suo sperma può contenere ricordi di traumi passati? L’ipotesi sembrava ragionevole ma controversa. Poiché il DNA è impacchettato strettamente nel nucleo di uno spermatozoo, “l’idea che la cellula possa rispondere a qualsiasi input ambientale era piuttosto sconvolgente”, dichiara Jennifer Chan, ex dottoranda nel laboratorio di Bale, ora postdoc alla Icahn School of Medicine del Mount Sinai a New York City.

Piuttosto, ragionava la ricercatrice, deve esserci un altro tipo di cellula il cui DNA reagisce ai cambiamenti ambientali, e quella cellula potrebbe poi comunicare quell’informazione agli spermatozoi perché la trasmettano durante la fecondazione. Chan si è concentrata su una popolazione di cellule che interagiscono con gli spermatozoi in via di sviluppo rilasciando molecole che li aiutano a crescere e maturare. Queste secernono anche vescicole extracellulari e Chan ha dimostrato che è il contenuto di queste vescicole a fondersi con gli spermatozoi, inserendo ricordi dello stress passato vissuto dal padre.

In una serie di esperimenti, Chan ha stressato un gruppo di topi maschi, li ha fatti accoppiare e ha osservato le risposte allo stress dei cuccioli. Determinante è stato un insieme di esperimenti di fecondazione in vitro in cui raccoglieva lo sperma di un topo che non aveva mai sperimentato stress indotto. Metà del suo sperma finiva in una piastra da laboratorio con vescicole precedentemente esposte agli ormoni dello stress. L’altra metà era messa in coltura con vescicole che non avevano avuto alcun contatto con gli ormoni dello stress.

Chan ha poi iniettato spermatozoi dei due gruppi negli ovociti di una femmina non stressata e ha poi ha impiantato gli ovociti fecondati, gli zigoti, nella stessa madre adottiva. La prole di zigoti non stressati si è sviluppata normalmente, mentre i topolini nati da zigoti esposti allo stress hanno mostrato la stessa risposta anormale allo stress di quelli i cui padri avevano vissuto uno stress prima dell’accoppiamento. Questo dimostra che le vescicole extracellulari fanno da canale per la trasmissione dei segnali di stress paterno alla prole, dice Chan.

I risultati sono “nuovi e di grande impatto, specialmente se consideriamo l’influenza del servizio militare o di altri ambienti di lavoro che possono produrre uno stress elevato”, afferma Robert Rissman, neuroscienziato dell’Università della California a San Diego, che non era coinvolto con la ricerca. “Penso che sarebbe importante capire meglio la specificità dell’effetto e in che modo i diversi tipi di fattori di stress o la loro intensità possono modulare questo sistema”.

 Spermatozoi prima della fecondazione di un ovocita (Westend61-RF / AGF)

Spermatozoi prima della fecondazione di un ovocita (Westend61-RF / AGF)

 

Come primo passo verso la traduzione dei risultati agli esseri umani, Morgan sta collaborando con Neill Epperson, psichiatra dell’Università della Pennsylvania, per monitorare i cambiamenti di proteine e RNA nei campioni di sperma umano. Al meeting di neuroscienze, Morgan ha presentato i dati di uno studio di sei mesi su 20 studenti universitari e laureati, che ogni mese si presentavano per donare lo sperma e compilavano, nello stesso giorno, un questionario in cui dichiaravano quanto si sentissero stressati.

Dati preliminari suggeriscono che alcuni mesi dopo che uno studente ha riferito uno stress il suo sperma mostra cambiamenti in “piccoli RNA non codificanti”: molecole di RNA che non vengono tradotte in proteine ma controllano invece quali geni si attivano o disattivano. Analizzando gli spermatozoi di questo gruppo di giovani maschi sani, i ricercatori hanno in programma di costruire una comprensione di base dei cambiamenti molecolari legati a stress lievi, come gli esami universitari.

Successivamente, sperano di confrontare queste fluttuazioni di base con i cambiamenti indotti da fattori di stress più prolungati, come il disturbo da stress post-traumatico o malattie neurologiche come l’autismo e la schizofrenia.

Le firme molecolari nelle vescicole extracellulari possono anche aiutare i ricercatori a scoprire nuovi modi per effettuare diagnosi in modo non invasivo o prevedere gli esiti negativi sulla salute dei figli, dice Gerlinde Metz, che studia l’ereditarietà transgenerazionale delle risposte allo stress all’Università di Lethbridge in Alberta e non era coinvolta nella ricerca. In quel caso, le vescicole potrebbero diventare la base per un pionieristico tipo di test sullo stress.

L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Scientific American” 





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Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

Medicina

Manifesto choc, i bambini non vaccinati come le vittime della Shoah

Un delirante manifesto del movimento no vax SìAmo sta girando in questi giorni per le strade di Trento. E confronta i bambini non vaccinati esclusi dalle scuole con le piccole vittime della Shoah

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Sarebbero come i bambini ebrei, rinchiusi nei campi di concentramento e vittime della Shoah. È questo il paragone con i bambini non vaccinati e per questo esclusi dalla scuole, che si legge su un manifesto itinerante che in questi giorni sta girando a bordo di un camion per le strade di Trento. A idearlo è stato il movimento no vax SìAmo, che sul maxi cartello mette a paragone vaccini e sterminio, recitando: “la storia di ripete”.

Sul manifesto vengono inoltre messe l’una accanto all’altra due fotografie: quella di un bambino con la divisa a righe in un campo di concentramento e quella di una bambina non vaccinata. E come se non bastasse e non fosse abbastanza fosse chiaro il messaggio del movimento, si leggono sopra le fotografie altre due frasi: “La teoria della superiorità della razza ariana giustifica le esclusioni scolastiche”, e poi “la teoria dell’immunità di gregge vaccinale umana giustifica le esclusioni scolasticheMa qual è lo studio scientifico che conferma queste teorie discriminatorie?”.

È utile ribadire che gli studi a favore dei vaccini esistono.

Ovviamente il manifesto ha scatenato immediatamente molte polemiche e condanne dal mondo della politica e della scienza. Per esempio, il famoso virologo Roberto Burioni ha commentato in un tweet il manifesto, citando una famosa frase di Albert Einstein“Due cose sono infinite: l’Universo e la stupidità umana. Ma sull’Universo non sono sicuro”.

Intanto, il consigliere comunale del Movimento 5 stelle Andrea Maschio ha chiesto al sindaco di Trento di vietare la sosta del cartellone itinerante, definendolo come “oltraggio e spregio della storia”.

“I contenuti del manifesto delirante e folle affisso a Trento da un gruppo di no vax è quanto di più offensivo nei confronti delle vittime della Shoah sia mai stato propagandato negli ultimi anni”, ha commentato Alessandro Bertoldi, presidente di Alleanza per Israele, che parla di “volgare delirio”.





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Adolescenti disperati cercano vaccini senza farsi scoprire da genitori No vax

Nello stato di Washington la percentuale di non vaccinati è sopra il dieci per cento. C’è il rischio molto concreto di un’epidemia rapida di morbillo

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New York. I figli di genitori no-vax si guardano attorno, scoprono che i loro genitori non li hanno vaccinati perché credono a oscuri complottismi antiscientifici, si rendono conto di essere in pericolo perché sono esposti al contagio e cercano aiuto su internet per sapere come fare a vaccinarsi da soli, quindi senza l’aiuto o il permesso dei genitori. Su Reddit, il sito minestrone con migliaia di forum dove si può discutere di qualsiasi cosa, la domanda postata da Ethan Lindenberger ha raccolto più di mille risposte e poi allo stesso forum si sono aggiunti altri due ragazzi con lo stesso problema, vorrebbero essere vaccinati ma vivono con famiglie no vax – come ha notato il Washington Post. Fra le risposte, sono arrivate anche quelle di infermieri ed esperti che spiegano come farsi vaccinare se i genitori non vogliono.

Per Ethan ormai il problema non si pone più perché ha compiuto diciotto anni e quindi può prendere queste decisioni in autonomia, dopo anni passati a battagliare con la madre che è una fanatica no vax e non ha mai vaccinato i figli – lui ha un fratello di sedici anni e una sorellina di due. Ma è un problema reale, perché almeno sedici stati consentono di evitare le vaccinazioni per motivi “filosofici”. Un tempo era una stramberia libertaria molto marginale di individui che volevano ribadire la loro totale indipendenza dal governo, poi con il crescere online della propaganda no vax c’è stata un’adesione massiccia. Così, mentre i genitori avevano raccattato il peggio della spazzatura online e si erano convertiti al movimento no vax, a Ethan è toccato fare ricerche online e scoprire che le convinzioni della madre sono pericolose e che era urgente rimediare.

“I miei genitori pensano che i vaccini siano una qualche fregatura imposta dal governo – scrive Lindenberger – Dio solo sa com’è che sono ancora vivo”. Al Washington Post, che l’ha intervistato, il ragazzo dice che si è accorto che qualcosa non andava quando ha visto sua madre postare sui social media articoli che attaccavano con virulenza i vaccini. “I miei amici erano tutti vaccinati, io no, cosa stava succedendo a casa mia?”.

La madre ha risposto inviperita a un sito scientifico che l’ha intervistata: “E’ come se mi avesse sputato addosso, come se avesse detto che io non capisco nulla, che non si può fidare di nulla di quello che gli dico. E cose se avesse detto: hai preso una decisione cattiva e adesso io la rimedierò”.

In questa storia ci sono nuovi, meravigliosi luoghi comuni e il primo è che i figli sanno che internet è un posto dove si può trovare di tutto e dove è meglio non accordare fiducia a qualsiasi teoria da mentecatti, sanno stabilire una priorità in quello che vedono. I genitori no, non riescono a capire, non riescono a distinguere, non vedono la differenza tra la spazzatura e la realtà: la madre di Ethan continua ancora adesso a dirgli che i vaccini causano l’autismo e quindi ripete una bufala screditata da tempo. Il livello della generazione di mezzo travolta dall’arrivo di internet è così basso che i figli adolescenti invece che ribellarsi a colpi di droghe cercano il vaccino contro il morbillo. Uno che sostiene di essere un ragazzo minorenne (identità non confermabile) in una famiglia di no-vax scrive sul forum che “i vaccini sono una questione di salute pubblica e di responsabilità personale, non un diritto che puoi revocare ai tuoi figli”.

Lo sconforto di Ethan, che il 17 dicembre si è fatto vaccinare, e degli altri è più che giustificato. Gli esperti sono preoccupati perché nello stato di Washington, nord-est del paese, il movimento no vax ha portato la percentuale di non vaccinati sopra il dieci per cento e quindi c’è il rischio molto concreto di un’epidemia rapida di morbillo. “E’ come se un fiammifero potesse da un momento all’altro cadere in un lago di benzina”. Il morbillo è molto contagioso, bastano le gocce di saliva rimaste in una stanza dopo uno starnuto a trasmettere la malattia per ore a chi passa in quella stanza, ed è potenzialmente pericoloso per alcune categorie deboli.





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Neuroingegneria, una nuova tecnologia traduce i pensieri in parole

Un nuovo sistema, basato sull’intelligenza artificiale, traduce in parole a voce alta i segnali cerebrali prodotti dal cervello mentre pensiamo. E potrebbe servire ai pazienti che non possono parlare. Lo studio dei neuroscienziati della Columbia University

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(foto: Yuichiro Chino via Getty Images)

Poter parlare senza parlare, soltanto pensando. Un nuovo dispositivo, sviluppato dai neuroscienziati della Columbia University, è riuscito a sviluppare una nuova tecnologia che trasferisce in linguaggio verbale i segnali prodotti dal cervello mentre pensa. Così il pensiero potrebbe essere in futuro tradotto in parole: uno strumento utile soprattutto per chi non può parlare, come pazienti con la sclerosi laterale amiotrofica o che hanno avuto un ictus. I risultati dello studio sono pubblicati su Scientific Reports.

Non è la prima volta che neuroscienziati rivolgono l’attenzione a sistemi per tradurre i pensieri in parole (anche scritte su schermo). Oggi algoritmi basati su sistemi di intelligenza artificiale hanno consentito di raggiungere questo obiettivo. In questo caso, però, i ricercatori hanno decodificato i segnali cerebrali associati alle parole, sia ascoltate che pensate, per tradurli in parole pronunciate ad alta voce.

Si tratta della stessa tecnologia di base utilizzata da Siri o Alexa, spiega Nima Mesgarani, che ha coordinato lo studio.

L’idea alla base è che ci sia un decoder, o meglio un vocoder, che trasferisce un pensiero in una parola. In generale, un vocoder – un termine che nasce dalla fusione dei vocaboli inglesi voice e decoder – è un dispositivo elettronico o un programma (uno strumento utilizzato nel settore delle telecomunicazioni) capace di codificare un segnale sonoro sulla base di parametri impostati attraverso un modello matematico.

I ricercatori hanno realizzato proprio questo strumento, insegnando al vocoder a “interpretare i pensieri”. Ricerche precedenti hanno mostrato che mentre le persone parlano – o anche immaginano di parlare e mentre ascoltano – nel cervello si attivano specifici percorsi (o pattern) cerebrali, riconoscibili se studia l’attività del cervello. Quest’attivazione corrisponde al segnale del cervello che gli autori intendevano decodificare.

Gli autori sono partiti da queste conoscenze per trovare un metodo per tradurre questi segnali in parole. Inizialmente avevano provato ad utilizzare modelli computazionali basati sull’analisi degli spettrogrammi, che sono rappresentazioni grafiche – visive – di frequenze sonore. Questi grafici sono simili a immagini che riproducono l’intensità del suono sulla base del tempo e della frequenza. Tuttavia questo approccio è fallito perché non è riuscito a produrre espressioni orali comprensibili.

Così gli autori hanno scelto una tecnologia diversa, basata appunto sull’uso del vocoder, insegnando al sistema a interpretare le rappresentazioni cerebrali. In questo caso, è stato chiesto a pazienti con epilessia, già operati, di ascoltare frasi pronunciate a voce alta da persone diverse, mentre i ricercatori analizzavano i percorsi cerebrali attivati. “Questi pattern neurali hanno addestrato il vocoder”, spiega Mesgarani.

Successivamente, i pazienti ascoltavano voci che pronunciavano le cifre da 0 a 9, mentre i ricercatori hanno registrato i segnali cerebrali, che venivano sottoposti all’attenzione del vocoder. Il vocoder interpretava i segnali e produceva suoni, che sono stati poi analizzati e ripuliti da un sistema di intelligenza artificiale. In particolare, gli autori hanno utilizzato una rete neurale artificiale, ovvero un modello computazionale costituito da neuroni artificiali ispirato ad una rete biologica. Dopo questa operazione, i ricercatori hanno ottenuto una voce robotica che recitava la sequenza di numeri.

“Abbiamo osservato che le persone riuscivano a capire e ripetere i suoni [senza parlare, ma con questo sistema ndr] il 75% delle volte”, sottolinea Mesgarani, “un risultato che è ben al di là di qualsiasi previsione precedente”. La sensibilità del vocoder, unita alla potenza della rete neurale ha riprodotto i suoni originariamente ascoltati dai pazienti con una precisione sorprendente.

Il prossimo passo, spiegano gli autori, sarà quello di provare a tradurre i pensieri collegati a parole e frasi più complesse e testare lo strumento sui segnali cerebrali prodotti da persone non solo mentre ascoltano ma anche mentre parlano o pensano di parlare. L’obiettivo ultimo è quello di poter sviluppare un dispositivo che i pazienti possano indossare ed utilizzare per parlare attraverso i pensieri.





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4 star review  Da seguire !! Un analisi lucida e assolutamente razionale sui fatti scomodi alla chiesa che come sempre i media non hanno il coraggio di divulgare .

thumb Fabio Gabardi
1/03/2018

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