Alle origini del buco nero supermassiccio della Via Lattea
Uno studio coordinato dal Dipartimento di Fisica della Sapienza fornisce nuove informazioni sulla formazione del buco nero che si trova al centro dalla nostra Galassia. Lo studio suggerisce che il buco nero super massiccio sia il residuo di un insieme di buchi neri più leggeri che, orbitando, hanno perso energia fino a fondersi. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Costellazione del Sagittario. Foto di Kevin Wigell, CC BY-SA 3.0
Sagittarius A* (Sgr A*) è una intensa sorgente di onde radio molto compatta, situata al centro della Via Lattea, e nello specifico, nella costellazione del Sagittario.
Sgr A* è anche il punto della nostra Galassia in cui si trova un oggetto estremamente compatto – 4 milioni di volte più massiccio del Sole – un componente caratteristico dei centri di molte galassie ellittiche e spirali.
L’identificazione di questo “mostro celeste” ha fatto vincere il premio Nobel 2020 per la fisica agli scienziati R. Genzel e A. Ghez, che hanno effettuato misurazioni dei movimenti delle stelle nella regione centrale della Galassia così precise da contribuire a dimostrare l’esistenza di questo oggetto, molto probabilmente assimilabile a un buco nero supermassiccio.
L’esistenza di buchi neri, così come la presenza di oggetti supermassicci e compatti in altre galassie oltre la nostra, sembra essere quindi indubbia. Ma mentre l’origine dei cosiddetti buchi neri stellari ha una spiegazione fisica ormai assodata (sono il residuo di stelle massicce ormai spente) quella dei buchi neri supermassicci rimane ancora incerta.
Un nuovo studio coordinato da Roberto Capuzzo Dolcetta del Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma in collaborazione con la École Normale Supérieure di Parigi, dimostra come la formazione del buco nero supermassiccio al centro della nostra Galassia possa derivare dalla rapidissima aggregazione, che avviene tramite collisioni successive, di un “pacchetto” di buchi neri più leggeri, trasportati al centro della Galassia dagli ammassi stellari che li ospitavano, e che hanno orbitato perdendo progressivamente energia, fino a fondersi.
I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sono stati ottenuti attraverso simulazioni numeriche sofisticate e di alta precisione, condotte anche su computers del Centro di Ricerca Amaldi della Sapienza.
Riferimenti:
Dynamics of a superdense cluster of black Holes and the formation of the Galactic supermassive black hole – P. Chassonnery, R. Capuzzo Dolcetta – Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyhttps://doi.org/10.1093/mnras/stab1016
Testo, foto e video dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma sulle origini del buco nero supermassiccio della Via Lattea.
Lotta alle zanzare: approda in Italia MosquitoAlert, l’app che permette ai cittadini di contribuire con un click Un’istantanea dell’insetto consentirà a cittadini ed esperti di conoscere il tipo di zanzara, la sua pericolosità, le aree da disinfestare
Un’app per conoscere i tipi di zanzare che vedremo arrivare, puntuali e numerose, con l’arrivo dei mesi caldi, ma soprattutto per contribuire a combatterne le infestazioni. Il tutto con una semplice fotografia dell’insetto da inviare tramite l’applicazione MosquitoAlert alla Task Force che ha riunito a collaborare a questo progetto esperti dell’Università Sapienza di Roma e dell’Ateneo di Bologna, dell’Istituto Superiore di Sanità, dell’Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie e del MUSE di Trento.
Già utilizzata in Spagna, l’app ha consentito di raccogliere migliaia di fotografie validate in tempo reale da esperti entomologi e utilizzate per tracciare l’invasione da parte di eventuali nuove specie, per identificare le regioni ed aree più infestate e dirigere gli interventi di controllo. Quest’anno MosquitoAlert è disponibile anche in Italia e contemporaneamente in altri 20 paesi grazie al progetto europeo AIM-COST coordinato dalla Prof.ssa Alessandra della Torre dell’Università Sapienza di Roma.
La Task Force di MosquitoAlert Italia si fa promotrice dell’iniziativa nel nostro Paese, senz’altro uno dei più infestati d’Europa, dove le zanzare non rappresentano solo una fonte di fastidio (spesso elevato), ma possono trasmettere virus capaci di provocare serie patologie all’uomo come il virus del West Nile, o quelli tropicali del Chikungunya o del Dengue. “Chiediamo ai cittadini di scaricare gratuitamente sul proprio telefono l’app MosquitoAlert e di ricordarsi, ogni qual volta avvistano o riescono a catturare una zanzara anche dopo averla colpita per autodifesa, di inviarne una fotografia tramite la stessa app” spiega il Dott. Beniamino Caputo, ricercatore della Sapienza e coordinatore di MosquitoAlert Italia “L’app consente anche di mandare semplici segnalazioni di punture o segnalare la presenza di raccolte d’acqua stagnante dove si possono sviluppare le zanzare e fornisce inoltre un indirizzo a cui inviare eventualmente l’intero esemplare. In cambio, gli utenti potranno conoscere la specie che li infastidisce e informarsi sui rischi sanitari connessi e avere accesso ad una mappa delle diverse specie presenti sul proprio territorio”.
È proprio la primavera il periodo della prevenzione, in cui cioè intervenire con trattamenti nelle aree pubbliche e private (giardini, orti, terrazzi), per rimuovere, con prodotti idonei, o rendere inaccessibili alle zanzare tutte quelle piccole o grandi raccolte d’acqua in cui potrebbero deporre le uova e nelle quali si possono sviluppare le larve. Ma come capire dove indirizzare le disinfestazioni per colpire le specie più pericolose?
Quest’anno esiste uno strumento in più che richiede la collaborazione attiva di tutti i cittadini per raccogliere dati sulle diverse specie di zanzare, incluse quelle invasive come la zanzara tigre e altre specie di origine asiatica. MosquitoAlert è un progetto di scienza partecipata (citizen science), come ormai ne esistono diversi che grazie all’aiuto dei cittadini consentono di raccogliere preziosissime informazioni sulla biodiversità, sulle specie invasive, sui rifiuti in plastica, sulla qualità dell’aria e dell’acqua, sull’inquinamento acustico e luminoso. Le zanzare possono colpire meno l’attenzione di un bel fiore o di una farfalla, tuttavia rappresentano non solo motivo di forte fastidio per molti, ma anche un rischio per la salute pubblica a causa dei virus che trasmettono con le loro punture. Ora, sono i ricercatori a chiedere una mano ai cittadini per conoscerle e combatterle meglio.
La Task force di Mosquito Alert Italia offre un supporto tecnico scientifico nella gestione di questa piattaforma contribuendo alla rapida validazione del materiale inviato tramite MosquitoAlert e al riconoscimento delle specie di zanzare rappresentate nelle immagini. “Per questo motivo” afferma il Dott. Francesco Severini, ricercatore dell’Istituto Superiore di Sanità da sempre impegnato nella ricerca e nelle attività che tutelano la salute dei cittadini “la qualità delle foto inviate è di fondamentale importanza per un’accurata e valida identificazione. Inoltre la possibilità di inviare l’esemplare fotografato ai laboratori di riferimento consentirà di identificare anche gli esemplari difficilmente riconoscibili senza un microscopio o perché parzialmente danneggiati.
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L’Università Sapienza è in prima linea nel progetto Mosquito Alert ITALIA che nasce dalla vasta esperienza del gruppo di ricerca di Entomologia Sanitaria del Dipartimento di Sanità Pubblica e Malattie Infettive e si propone di coinvolgere tutti gli studenti ed il personale dell’Ateneo nell’utilizzo dell’app. L’11 maggio partirà la campagna social #SCATTALAZANZARA con il contributo degli studenti del corso di Laurea Magistrale in Comunicazione Scientifica Biomedica, coordinati dalla Prof.ssa Michaela Liuccio. “L’obiettivo è sensibilizzare studenti e personale della Sapienza a contribuire alla ricerca fornendo fotografie e segnalazioni ai colleghi entomologi e, al tempo stesso, sensibilizzare ai rischi associati alle zanzare e alle misure di prevenzione individuale e pubblica”. Ai più volenterosi si chiede inoltre di conservare eventuali esemplari di zanzare in freezer, utilizzando il codice della foto inviata tramite MosquitoAlert, e di consegnarle presso il punto di raccolta nell’atrio del Dipartimento di Sanità Pubblica e Malattie Infettive.
Testo e foto dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Le alterazioni dell’attività elettroencefalografica (EEG) durante la veglia e il sonno nella malattia di Alzheimer
Uno studio coordinato da ricercatori della Sapienza e dell’IRCCS San Raffaele Roma, in collaborazione con l’IRCCS Fondazione Policlinico Universitario Gemelli e dell’Università dell’Aquila ha evidenziato per la prima volta specifiche differenze nell’attività elettrica cerebrale durante il sonno che discriminano la malattia di Alzheimer dal decadimento cognitivo lieve (Mild Cognitive Impairment o MCI degli anglosassoni, uno stadio intermedio tra demenza ed invecchiamento normale) e dagli anziani sani.
Le alterazioni dell’attività elettroencefalografica (EEG) durante la veglia e il sonno nella malattia di Alzheimer. Foto di Gerd Altmann
È oramai evidente che le relazioni tra malattia di Alzheimer e caratteristiche del sonno vanno ben al di là del riscontro assai comune di disturbi del sonno in questi pazienti sia perchè le alterazioni del sonno sembrano costituire un fattore di rischio per la malattia, sia perchè un ‘buon sonno’ svolge un ruolo centrale nell’eliminazione dei metaboliti ‘cattivi’ della proteina b-amiloide facilitandone l’aggregazione ed il deposito tipico dell’Alzheimer.
Mancava però nella letteratura scientifica una descrizione delle alterazioni elettroencefalografiche (EEG) del sonno in questi pazienti e la loro relazione con le già descritte alterazioni dell’EEG durante lo stato di veglia. In quasi 10 anni di lavoro, un gruppo di ricercatori della Sapienza e dell’IRCCS San Raffaele Roma, in collaborazione con l’IRCCS Fondazione Policlinico Universitario Gemelli e l’Università dell’Aquila ha portato avanti uno studio per colmare questa carenza. Ne è risultato il primo e più esteso studio mai pubblicato sinora al mondo in cui si sono confrontate le attività regionali e di frequenza dell’EEG con quelle dell’EEG di veglia registrate in diverse occasioni nel corso del giorno (per controllare l’influenza di fattori circadiani). I risultati di questo ampio progetto sono stati appena pubblicati sulla rivista Open Access di Science (IScience).
“Tutto è iniziato una decina di anni fa – spiegano Luigi De Gennaro e Paolo M. Rossini, coordinatori della ricerca – quando ci siamo posti l’obiettivo di studiare congiuntamente le specifiche alterazioni diurne e notturne dell’attività elettrica cerebrale in un ampio gruppo di pazienti con malattia di Alzheimer. L’idea di base – si potrebbe semplificare – era di verificare se esistessero specifiche alterazioni nel sonno di questi pazienti e se queste presentassero una relazione con quelle già note durante la veglia. Come risultati principali dello studio abbiamo identificato: (1) in entrambi i gruppi clinici (Alzheimer ed MCI) un rallentamento dei ritmi cerebrali nel sonno REM (quello in cui si sogna) paragonabile a quello già descritto in veglia; (2) questo fenomeno del sonno REM correla con il decadimento cognitivo dei pazienti; (3) una drastica diminuzione nell’attività sigma del sonno NREM, sempre in entrambi i gruppi clinici; (4) una consistente riduzione della funzione del sonno nel consentire processi di recupero cerebrale conseguenti alle attività di veglia”.
GLI EFFETTI DELLA SCOPERTA – Le implicazioni di tale studio possono aprono nuovi orizzonti per specifici trattamenti delle alterazioni del sonno in generale nel soggetto anziano e nello specifico nella malattia di Alzheimer e, ancora più, per lo specifico quadro MCI che in moltissimi casi rappresenta l’anticamera dell’Alzheimer.
Riferimenti:
EEG alterations during wake and sleep in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease – Aurora D’Atri, Serena Scarpelli, Maurizio Gorgoni, Camillo Marra, Paolo Maria Rossini, Luigi De Gennaro – IScience. DOI https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102386
Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma sulle alterazioni dell’attività elettroencefalografica (EEG) durante la veglia e il sonno nella malattia di Alzheimer.
“E quindi uscimmo a riveder le stelle”: un nuovo studio Sapienza mette in luce il ruolo delle cellule stellate nello sviluppo del nostro cervello
Un nuovo studio della Sapienza ha evidenziato il ruolo degli astrociti nei processi di sviluppo cerebrale neonatale. I risultati del lavoro, pubblicati sulla rivista Cell Reports permettono di approfondire alcuni meccanismi molecolari di base di molte patologie psichiatriche del neurosviluppo che insorgono nel periodo perinatale, come l’autismo, la schizofrenia o il deficit dell’attenzione, e di individuare nuovi potenziali farmaci.
Gli astrociti rappresentano un importantissimo contingente strutturale del nostro cervello, più numeroso di circa dieci volte rispetto a quello formato dai neuroni. Queste cellule stellate sono sicuramente meno conosciute dei neuroni, ma non meno importanti da un punto di vista funzionale.
Un nuovo studio coordinato da Paola Bezzi del Dipartimento di Fisiologia e farmacologia Vittorio Erspamer della Sapienza Università di Roma, realizzato insieme con ricercatori delle Università di Losanna e di Zurigo, mette in luce come la crescita e la maturazione delle cellule stellate subito dopo la nascita sia fondamentale per la sopravvivenza dei neuroni e quindi per la corretta formazione e funzione dei circuiti nervosi nel cervello adulto. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Cell Reports.
La funzione cerebrale si basa sull’attività dei circuiti nervosi e sui processi di trasmissione del segnale tra neuroni che avviene in piccole strutture chiamate sinapsi. Appena dopo la nascita, durante il periodo dell’allattamento, i neuroni sono ancora immaturi e le sinapsi sono ancora in via di formazione. Poco si sapeva invece sullo sviluppo e sul ruolo delle cellule stellate nei processi di sviluppo cerebrale neonatale.
I ricercatori hanno sviluppato un nuovo approccio metodologico basato sull’iniezione di coloranti fluorescenti in grado di fornire una visione più dettagliata dell’organizzazione strutturale degli astrociti.
Lo studio ha fatto emergere che la funzionalità dei circuiti neuronali e delle sinapsi dipendono dal corretto sviluppo delle cellule stellate che durante il periodo neonatale hanno una riserva energetica particolarmente sviluppata.
“Abbiamo scoperto che tra le varie funzioni di queste cellule, ce ne è una che è fondamentale per il funzionamento dei neuroni: la produzione di energia – spiega Paola Bezzi della Sapienza. “Gli astrociti sono dei veri e propri “baby-sitter” dei neuroni in via di sviluppo e usano molta energia per svolgere questo ruolo fondamentale. Usando delle tecniche genetiche di recente sviluppo, abbinate alla colorazione di una singola cellula, abbiamo dimostrato che in caso di malfunzionamento degli organelli deputati alla produzione di energia (i mitocondri), le cellule stellate non si sviluppano, non si prendono cura dei neuroni e così facendo inducono problemi nella formazione e maturazione delle cellule nervose e nelle sinapsi”.
Nel campo delle neuroscienze, l’astrocita rappresenta attualmente uno degli argomenti più entusiasmanti in quanto le ricerche sulla maturazione perinatale del cervello sono alla base della comprensione delle malattie ad esso collegate.
I risultati ottenuti dai ricercatori permettono di approfondire i meccanismi cellulari e molecolari di numerose patologie psichiatriche che insorgono nel periodo perinatale e colpiscono prevalentemente la maturazione dei circuiti nervosi, come l’autismo, la schizofrenia o il deficit dell’attenzione, e di individuare così nuovi potenziali farmaci.
Riferimenti:
Mitochondrial biogenesis in developing astrocytes regulates astrocyte maturation and synapse formation – Tamara Zehnder, Francesco Petrelli, Jennifer Romanos, Franck Polleux, Mirko Santello, Paola Bezzi – Cell Reports (2021) https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108952
Testo e foto dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma sullo studio circa il ruolo delle cellule stellate per lo sviluppo del cervello.
Covid-19: Come cambiano i comportamenti dei vaccinati?
Un’indagine congiunta Sapienza e dall’Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico Umberto I rileva come la maggioranza dei soggetti continua a rispettare le misure di protezione anche dopo il vaccino
Un’indagine rileva come la maggioranza dei soggetti vaccinati COVID-19 continua a mantenere gli stessi comportamenti, a rispettare le misure di protezione anche dopo il vaccino. Foto di Наркологическая Клиника
L’indagine pianificata dalla Sapienza Università di Roma e dall’Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico Umberto I ha coinvolto gli operatori delle strutture sanitarie dell’Azienda, sottoposti alla seconda dose di vaccino COVID Pfizer-BioNTech fino al 30 marzo 2021. Al personale è stato somministrato un questionario sulle misure di protezione contro SARS-CoV-2 e i soggetti che hanno volontariamente risposto, tra il 2 ed il 17 aprile 2021, sono stati 731, di età compresa tra i 24 ed i 69 anni.
“Il messaggio principale che deriva dall’indagine è che la maggioranza degli intervistati non ha cambiato le proprie abitudini dopo la vaccinazione.
In particolare, ben il 94% dei soggetti ha dichiarato che dopo la seconda vaccinazione contro Covid-19 non è cambiata la frequenza con la quale indossa la mascherina chirurgica o di comunità, in ambienti chiusi e con persone diverse dai familiari e conviventi. Solo il 4% ha ammesso di aver ridotto leggermente tale abitudine. Circa l’89% ha dichiarato che, dopo la seconda vaccinazione contro SARS-CoV-2, non ha cambiato la frequenza con la quale indossa la mascherina FFP2 o la doppia mascherina in ambienti chiusi e con persone diverse dai familiari e conviventi e la frequenza con la quale indossa la mascherina (chirurgica, di comunità o FFP2) all’aperto.
Dopo la seconda vaccinazione contro il Covid-19, la frequenza con la quale il soggetto si lava le mani con acqua e sapone o le disinfetta con soluzione idroalcolica per almeno 20 secondi non è cambiata nel 94% degli intervistati, così come il rispetto del numero massimo di 6 persone all’interno della sua abitazione, escludendo familiari e conviventi.
Infine, la frequenza con la quale il soggetto ha dichiarato di rispettare il distanziamento fisico di almeno 2 metri all’aperto non si è modificata nell’86% dei soggetti, mentre è diminuita leggermente nel 13% dei soggetti intervistati.
Sono risultati importanti che dimostrano come la consapevolezza di non abbassare la guardia neanche anche dopo la vaccinazione sia ampiamente diffusa”.
Questo hanno dichiarato i Coordinatori della ricerca, il professor Domenico Alvaro, Direttore del DAI di Medicina Interna e Specialità Mediche e Preside della Facoltà di Medicina e Odontoiatria e la Professoressa Stefania Basili, Direttrice della unità operativa complessa di Medicina Interna dell’Umberto I.
Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Effettuato presso Sapienza-Sant’Andrea il primo trapianto di trachea in Italia, primo al mondo su un paziente post Covid-19
L’intervento, reso necessario a causa delle lesioni provocate dalle complicanze della malattia, rappresenta un modello clinico a livello internazionale
È stato portato a termine con successo il primo trapianto di trachea in Italia, il primo al mondo che viene effettuato su un paziente post Covid-19. I danni conseguenti all’infezione SARS-Cov2 e alle tecniche di ventilazione invasiva che si sono rese necessarie durante la malattia, hanno provocato l’assottigliamento della trachea che impediva quasi completamente la respirazione, rendendo necessario effettuare l’intervento.
Cecilia Menna in sala operatoria
Il trapianto è stato eseguito lo scorso 2 marzo presso la Chirurgia Toracica dell’Azienda ospedaliero-universitaria Sant’Andrea, policlinico universitario della rete Sapienza e azienda di alta specializzazione della Regione Lazio. Il paziente, un uomo di 50 anni originario della Sicilia, immediatamente risvegliato è stato da subito in grado di respirare e parlare autonomamente; dopo un ricovero di tre settimane e un decorso post-operatorio regolare, ha ripreso la sua vita normale, tornando al suo lavoro e alla sua città.
Effettuato presso Sapienza-Sant’Andrea il primo trapianto di trachea in Italia, primo al mondo su un paziente post Covid-19. La conferenza stampa
L’importante traguardo è stato presentato il 15 aprile nell’aula magna della Sapienza da parte dello staff medico della Chirurgia toracica diretta da Erino Rendina e in particolare dalla giovane chirurga Cecilia Menna, la trentacinquenne responsabile del Programma “Tracheal Replacement” del Sant’Andrea che ha condotto con il professor Rendina l’intervento in prima persona. A prender parte, la rettrice della Sapienza Antonella Polimeni, l’Assessore alla Sanità della Regione Lazio Alessio D’Amato, il direttore sanitario dell’Azienda Ospedaliera-universitaria Sant’Andrea Paolo Annibaldi, il preside della Facoltà di Medicina e psicologia Fabio Lucidi, che hanno condiviso il brillante risultato, spiegando la complessità della macchina organizzativa messa in moto per portare a compimento il trapianto.
Erino Rendina, Antonella Polimeni, Cecilia Menna
“Questo successo è motivo di soddisfazione per tutta la nostra comunità e rappresenta un’ulteriore conferma degli eccellenti risultati clinici della ricerca medica e scientifica prodotta dall’Ateneo, al servizio della salute della collettività” – afferma la rettrice Antonella Polimeni – Il fatto poi che questo intervento veda in prima linea una giovane chirurga è un segnale forte di come le competenze femminili si possano affermare in ambiti professionali come quello chirurgico, tradizionalmente a quasi esclusivo appannaggio degli uomini.”
“Un grande risultato a testimonianza dell’eccellenza clinica raggiunta dal sistema sanitario regionale” sottolinea l’Assessore Alessio D’Amato “Voglio ringraziare la Sapienza e i professionisti dell’équipe chirurgica del Sant’Andrea per l’innovativo intervento portato a termine.”
“Un risultato di elevata complessità organizzativa e clinico-assistenziale, frutto dell’esperienza e dello spirito di innovazione dei nostri chirurghi – commenta il direttore generale del Sant’Andrea Adriano Marcolongo – e della capacità di fare rete con altri centri italiani di eccellenza.”
Effettuato presso Sapienza-Sant’Andrea il primo trapianto di trachea in Italia, primo al mondo su un paziente post Covid-19. Foto di gruppo con gli specializzandi
L’intervento chirurgico, che ha coinvolto 5 operatori ed è durato circa 4 ore e mezza, è stato condotto con sofisticate tecniche di anestesia, che hanno permesso di non instituire la circolazione extracorporea. La trachea malata è stata rimossa nella sua totalità e successivamente è iniziata la delicata fase di ricostruzione che ha previsto la sua sostituzione con un segmento di aorta toracica criopreservata presso la Fondazione Banca dei Tessuti di Treviso, diretta da Diletta Trojan e perfettamente adattabile alle dimensioni della via aerea del paziente.
“La patologia tracheale era estesa e severa e non poteva essere affrontata con le tecniche di ricostruzione, su cui pure abbiamo maturato una esperienza ventennale – spiega Erino Rendina – e l’unica opzione plausibile era la sostituzione dell’intera trachea con biomateriale”.
Cecilia Menna in sala operatoria
“Una delle criticità maggiori nella sostituzione della trachea, tubo rigido e pervio” spiega Cecilia Menna – “è il ripristino della sua rigidità: per questo abbiamo provveduto a inserire all’interno dell’aorta impiantata un cilindro di silicone, la cosiddetta protesi di Dumon, della lunghezza di 10 cm e ripristinato completamente la pervietà aerea, la respirazione, la fonazione e la deglutizione”.
Il paziente, Giuseppe Scalisi
Il paziente, immediatamente risvegliato e da subito in grado di respirare e parlare autonomamente, non ha necessitato di ricovero in terapia intensiva né di tracheostomia ed è stato trasferito direttamente nel reparto di Chirurgia Toracica. Sono state effettuate broncoscopie quotidiane per controllare il corretto posizionamento del cilindro di silicone e il buono stato di conservazione del graft aortico. Il suo decorso post-operatorio è stato regolare e dopo tre settimane dall’intervento, il paziente è stato dimesso, senza la necessità di terapia immunosoppressiva, come avviene invece per gli altri trapianti d’organo, grazie alla scarsissima immunogenicità del graft aortico.
Erino Rendina e Cecilia Menna in studio
Chirurgia Toracica di Sapienza-Azienda ospedaliero-universitaria Sant’Andrea – è il maggior centro di riferimento italiano per la chirurgia della trachea ed uno dei maggiori centri europei, un’eccellenza italiana fortemente voluta dai vertici della Sapienza e dell’Ospedale Sant’Andrea. Conosce una costante crescita in termini di volume e qualità assistenziale con particolare riferimento ad interventi di ricostruzione vascolare e delle vie aeree finalizzate al risparmio delle parti di organo sane. Nel 2020 sono stati effettuati sotto la direzione del professor Rendina 1323 interventi, nonostante la maggiore complessità organizzativa dovuta all’emergenza COVID.
Cecilia Menna
Cecilia Menna – Responsabile del progetto “Tracheal Replacement”, è una giovane chirurga di 35 anni. Dopo essersi laureata e specializzata con il professor Rendina, è attualmente dirigente medico presso l’Azienda ospedaliero-universitaria Sant’Andrea. Esegue quotidianamente, in prima persona, tutti gli interventi più complessi di Chirurgia Toracica e rappresenta, con il suo successo professionale, l’abbattimento di un altro cliché duro a scomparire: che la chirurgia sia preclusa alle donne.
Cecilia Menna
Erino Angelo Rendina – Direttore della Chirurgia Toracica, è stato il primo, trent’anni fa esatti, ad eseguire un trapianto polmonare in Italia, nella notte tra l’11 e il 12 gennaio 1991. Attualmente, dirige un gruppo di 9 chirurghi, tra cui 4 donne. La sua lunga esperienza è stata messa a disposizione del paziente per raggiungere in modo assolutamente innovativo quella che sembra una stabile guarigione; ciò dimostra come la ricerca di base e lo studio, uniti alla tenacia nell’applicazione pratica della ricerca scientifica, possano anche in Italia dare risultati di valore assoluto.
Erino Angelo Rendina
Testo, foto e video dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Un nuovo studio condotto da un team internazionale di ricercatori di varie università, tra cui la Sapienza Università di Roma, ha indagato la capacità di questi serpenti di difendersi dagli aggressori spruzzando veleno dalle proprie zanne fino a più di tre metri di distanza: la ricerca, pubblicata su Journal of Experimental Biology, ha dimostrato che tale abilità è dovuta alle peculiari caratteristiche morfologiche delle zanne più che alle proprietà fisiche del veleno.
Un rinkhals (Hemachatus haemachatus), serpente elapide imparentato con i “veri” cobra (genere Naja), nell’atto di sputare veleno. Photo credit: The Trustees of the Natural History Museum of London e Callum Mair
I cobra sono serpenti del genere Naja, che iniettano veleno altamente tossico nel corpo delle loro prede attraverso zanne specializzate, provviste di una scanalatura interna, che funzionano esattamente come una siringa ipodermica. Fra questi, ci sono i cobra “sputatori”, capaci di utilizzare il veleno non solo per predazione ma anche per difesa, spruzzandolo dalle loro zanne negli occhi dei loro aggressori, fino a più di 3 metri di distanza. L’effetto del veleno a contatto con gli occhi è devastante, causando dolore intenso e, nei casi più gravi, cecità.
Si pensava che questo comportamento unico avesse portato i cobra sputatori a evolvere un veleno con proprietà fluidodinamiche più adatte per essere proiettato a distanza. Oggi un nuovo studio a cui hanno collaborato ricercatori della Sapienza Università di Roma, pubblicato sulla rivista Journal of Experimental Biology, ha dimostrato invece che sono le caratteristiche morfologiche peculiari delle zanne dei cobra sputatori, come lo sbocco esterno del canale rivolto più anteriormente rispetto ai cobra non sputatori, a favorire il getto direzionabile del veleno.
La scoperta è di un giovane laureato del Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza, Ignazio Avella, vincitore di una borsa di studio del Journal of Experimental Biology e primo nome del lavoro condotto in collaborazione con Riccardo Castiglia, dello stesso Dipartimento, e ricercatori delle università di Porto (Portogallo), Sheffield (Inghilterra) e Bangor (Galles), e della Liverpool School of Tropical Medicine (Inghilterra).
Cobra sputatore del Mozambico (Naja mossambica). Photo credit: Wolfgang Wüster
In particolare, per indagare le proprietà del flusso del veleno lungo le zanne, il team ha confrontato la viscosità dei veleni prodotti da 13 specie di cobra, sputatori e non sputatori, provenienti da tutto il mondo. Sorprendentemente, sebbene le zanne dei cobra sputatori siano risultate modificate per permettere al veleno di scorrere attraverso il canale interno più velocemente e con una pressione inferiore rispetto ai cobra non sputatori, non sembrano esserci differenze significative nelle proprietà fisiche dei veleni prodotti dalle due tipologie di cobra.
I ricercatori sono giunti anche ad altri risultati inaspettati. Rispetto a studi precedenti condotti su scala minore, che avevano ipotizzato che il veleno modificasse le sue proprietà in base ad altri fattori, come la velocità (comportandosi come un fluido pseudoplastico non Newtoniano), in questo lavoro è stato visto che i veleni si comportano invece come l’acqua, vale a dire come un normale fluido Newtoniano che non modifica le proprie proprietà, mettendo in discussione quanto riportato nei lavori precedenti.
Escluso quindi il ruolo del veleno, i risultati dello studio suggeriscono che la morfologia particolare delle zanne dei cobra sputatori contribuisce all’eiezione aerea del veleno più che le proprietà fisiche dello stesso.
Riferimenti:
Unexpected lack of specialisation in the flow properties of spitting cobra venom – Avella I., Barajas-Ledesma E., Casewell N. R., Harrison R. A., Rowley P. D., Crittenden E., Wüster W., Castiglia R., Holland C., van der Meijden A. (2021). Journal of Experimental Biology. doi:10.1242/jeb.229229
Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Lupo: l’ibridazione con il cane domestico mette a rischio la conservazione della specie
Lo studio, condotto da ricercatori Sapienza, ha stimato nel Parco nazionale dell’Appennino tosco-emiliano e nelle zone circostanti dell’Appennino settentrionale una prevalenza di ibridazione del 70%, sulla base di 152 campioni raccolti, corrispondenti a 39 lupi in 7 branchi differenti. I risultati del lavoro, pubblicati sulla rivista The Journal of Wildlife Management, evidenziano la necessità di arginare il fenomeno per preservare l’integrità genetica del lupo.
L’integrità genetica del lupo italiano è sempre più minacciata dall’ibridazione con il cane domestico. È quanto dimostrato in un recente studio condotto dalla Sapienza Università di Roma in collaborazione con il Parco nazionale dell’Appennino tosco-emiliano, l’Istituto superiore per la ricerca e la protezione ambientale (Ispra) e il Centre Nationale de la Recherche Scientifique (Francia), pubblicato sulla rivista The Journal of Wildlife Management.
Ibridi di Cerreto. Foto di Luigi Molinari
Il cane domestico è il risultato di una forte selezione attuata dall’uomo e di millenni di isolamento riproduttivo dal lupo. Nel tempo il cane ha sviluppato forme e comportamenti più appropriati alle necessità dell’uomo e profondamente diversi rispetto al suo progenitore selvatico. Dal punto di vista biologico, il cane e il lupo sono la stessa specie e in determinate circostanze possono accoppiarsi e generare ibridi fertili. Eppure, nonostante l’ibridazione con il lupo sia occasionalmente avvenuta fin dall’origine stessa della domesticazione del cane, oggi il timore è che il fenomeno sia in forte aumento a causa dell’espansione del lupo in aree maggiormente antropizzate, dove il rapporto numerico risulta ampiamente a favore della popolazione canina.
“Dai primi rari avvistamenti di ibridi negli anni ’70 e ’80, il fenomeno è stato ampiamente sottovalutato negli anni successivi – spiega Paolo Ciucci del Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza Università di Roma, coordinatore lo studio. “Questo sia per le difficoltà tecniche intrinseche all’identificazione degli individui ibridi, inclusi i re-incroci di successiva generazione, sia per le complesse e delicate implicazioni gestionali del fenomeno. Inoltre, ad oggi sono stati pochi gli studi che hanno realmente quantificato l’ibridazione tra cane e lupo secondo parametri popolazionistici e modelli statistici adeguati, mentre gli strumenti di cui oggi disponiamo ci permettono di produrre stime più accurate”.
Sulla base di 152 campioni raccolti, corrispondenti a 39 lupi in 7 branchi differenti, i ricercatori hanno stimato una prevalenza di ibridazione del 70%, con individui ibridi presenti in almeno 6 dei 7 branchi monitorati. Inoltre, attraverso la ricostruzione genealogica è stato accertato che in almeno due di questi branchi gli individui ibridi godono dello status di riproduttori, e sono in grado quindi di tramandare le varianti genetiche di origine canina alle generazioni successive.
Nonostante la presenza di casi di ibridazione fosse stata originariamente ipotizzata, se si considerano gli effetti potenzialmente negativi che i geni di origine canina possono avere per la sopravvivenza del lupo allo stato selvatico, i risultati dello studio evidenziano uno scenario allarmante per la conservazione della specie e per la tutela della sua identità genetica.
“Grazie a una rete di collaboratori con competenze complementari, che ci ha permesso di applicare adeguate strategie di campionamento, congiuntamente a metodi formali di stima demografica e a tecniche di diagnosi genetica particolarmente efficienti, nel nostro lavoro abbiamo prodotto una stima accurata del fenomeno su scala locale – aggiunge Nina Santostasi, ricercatrice dello stesso Dipartimento e prima autrice dello studio. “I risultati che abbiamo ottenuto sottolineano con enfasi come le presunte barriere riproduttive comportamentali tra cani e lupi, o la diluizione di geni di origine canina nella popolazione di lupo, non siano da sole sufficienti a prevenire l’ibridazione e il suo dilagare all’interno della popolazione di lupo. Purtroppo, con ogni probabilità, questa situazione non è limitata all’area in cui abbiamo lavorato ed è fondamentale replicare con urgenza lo stesso tipo di studio anche nelle altre aree dell’areale della specie”.
I risultati dello studio evidenziano quanto sia fondamentale non ignorare il fenomeno e mettere in campo tutte le migliori competenze e capacità gestionali per preservare l’integrità genetica del lupo. Ma non solo, è necessario informare e sensibilizzare l’opinione pubblica sul rischio di estinzione genomica. “È questo un concetto molto più difficile da comprendere e condividere di quanto non lo sia stato il rischio di estinzione demografica quando, nei primi anni ’70, l’Italia si è detta favorevole alla protezione legale della specie – conclude Ciucci. “Paradossalmente, 50 anni più tardi, è la stessa identità genetica del lupo che è messa a rischio come conseguenza delle dinamiche espansive della specie, dell’elevato numero di cani vaganti e dell’inerzia gestionale”.
Le tecniche genetiche utilizzate dai ricercatori per identificare gli ibridi, che utilizzano il DNA estratto dagli escrementi di lupo, sono state messe a punto nel laboratorio di Genetica della Conservazione dell’Istituto superiore per la ricerca e la protezione ambientale (Ispra), da anni attivo nel settore.
La stima della prevalenza degli ibridi è stata effettuata nella popolazione di lupo che vive nel Parco nazionale dell’Appennino tosco-emiliano e nelle zone circostanti dell’Appennino settentrionale, un’area centrale e strategica della distribuzione del lupo nell’Appennino, dove i primi individui ibridi, o comunque morfologicamente devianti rispetto allo standard morfologico del lupo, erano già stati osservati dalla fine degli anni ’90.
Riferimenti:
Estimating Admixture at the Population Scale: Taking Imperfect Detectability and Uncertainty in Hybrid Classification Seriously – Nina L. Santostasi, Olivier Gimenez, Romolo Caniglia, Elena Fabbri, Luigi Molinari, Willy Reggioni, Paolo Ciucci – The Journal of Wildlife Managementhttps://doi.org/10.1002/jwmg.22038
Testo, foto e video dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Effetto Michelangelo: quando l’arte diventa propedeutica alla neuroriabilitazione
Intervista al Professor Marco Iosa
Siamo spesso portati a pensare che arte e scienza siano due entità separate. Eppure, mai come nell’ultimo trentennio, arte e scienza si sono intrecciate e fuse fino a costituire una nuova disciplina: la neuroestetica (Zeki, 2002). Figlia delle neuroscienze cognitive, la neuroestetica si è posta fin dalla sua nascita l’obiettivo di indagare i meccanismi neurobiologici alla base dell’esperienza estetica. Negli ultimi anni, grazie ai sempre più numerosi studi di neuroimaging, la neuroestetica ci ha consentito di ottenere nuovi e interessanti punti di vista sulla nostra percezione e fruizione dell’arte in tutte le sue forme, dalla musica alla poesia passando per la pittura (Zeki, 2002; Verrusio et al., 2015). In altri termini, ci ha permesso di capire cosa succede nel nostro cervello quando osserviamo, ad esempio, la splendida Nascita di Venere di Botticelli o quando ascoltiamo una sinfonia di Mozart.
Sandro Botticelli, La nascita di Venere, tempera su tela (172.5×278.9 cm, 1483-1485), Galleria degli Uffizi. Foto di Ghislainn, CC BY-SA 4.0
Sebbene la scienza moderna sia ancora lontana dal capire quali siano i processi neurali responsabili dell’esperienza estetica, essa può fornirci molte risposte in merito ai cambiamenti cerebrali che si osservano quando fruiamo attivamente dell’arte. È stato infatti dimostrato che godere dell’estetica di un’opera d’arte universalmente riconosciute come dall’elevato valore artistico, suscita un generale senso di piacere stimolando l’attivazione di processi percettivi, cognitivi ed emozionali che si traducono nell’attivazione di diverse aree cerebrali (Di Dio et al., 2016, Coccagna et al., 2020). Le aree di cui si parla hanno a che vedere, però, non solo con il piacere e la motivazione ma anche con il movimento (Umiltà et al., 2012). Osservare l’immagine di una mano che afferra un oggetto, per esempio, attiva nel cervello dell’osservatore la stessa rappresentazione motoria grazie al sistema dei neuroni specchio, che permettono di capire l’intenzione che sottende il movimento (Urgesi et al., 2006). Non è sorprendente, quindi, che la neuroestetica trovi sempre maggiori applicazioni in campo clinico o riabilitativo.
Recentemente, diversi studi condotti su pazienti affetti dal morbo di Parkinson, hanno dimostrato che l’ascolto di musica classica migliora sia la qualità della scrittura che le capacità motorie generali dei pazienti durante l’esecuzione di specifici compiti (Véron-Delor et al., 2020; Victorini et al., 2020), un fenomeno noto nella comunità scientifica come “Effetto Mozart” (Rauscher et al., 1993). Analogamente alla musico-terapia, anche l’arte-terapia trova ampio spazio nella neuroriabilitazione. Tuttavia, fino ad oggi, la maggior parte degli studi in ambito clinico non ha tratto vantaggio dall’utilizzo di capolavori artistici a scopo riabilitativo, bensì si sono limitati a far riprodurre ai pazienti disegni che non avessero nulla a che vedere con opere d’arte. Sebbene questi studi abbiano avuto buoni risultati, essi non hanno considerato i benefici sensorimotori che si sarebbero potuti trarre dalla riproduzione di vere e proprie opere d’arte. La riproduzione di capolavori artistici, infatti, avrebbe potuto potenziare l’efficacia della terapia riabilitativa sfruttando l’alto potere evocativo delle opere stesse. Ma quanti sarebbero stati in grado di riprodurre L’annunciazione di Leonardo da Vinci o La vocazione di San Matteo di Caravaggio?
Michelangelo Merisi da Caravaggio, La vocazione di San Matteo. Immagine The Yorck Project (2002) 10.000 Meisterwerke der Malerei (DVD-ROM), distributed by DIRECTMEDIA Publishing GmbH. ISBN: 3936122202 in pubblico dominio
L’escamotage trovato da un team di ricercatori italiani guidati dal Professor Tieri dell’IRCCS Santa Lucia in collaborazione con l’Università di Roma La Sapienza è stato quello di utilizzare la realtà virtuale, un tipo di tecnologia che permette di “replicare” la realtà quanto più accuratamente possibile, superando molti limiti fisici. I ricercatori hanno pensato di sfruttare questa tecnologia a favore di una terapia riabilitativa per persone affette da emiplegia (ovvero l’incapacità di utilizzo di un arto o parte del corpo) conseguente ad un ictus cerebrale. I ricercatori hanno chiesto ai pazienti di utilizzare l’arto paralizzato per muovere un cursore sulla tela virtuale con lo scopo di dipingere nel minor tempo possibile le opere che gli venivano presentate. Al contrario, ad altri pazienti è stato chiesto di dipingere una tela che avesse gli stessi colori e la stessa brillantezza dell’opera d’arte ma non rappresentasse nessuna opera artistica. I risultati ottenuti da questa ricerca hanno importanti implicazioni cliniche.
All’interno dell’ambiente virtuale, infatti, i pazienti a cui era stato chiesto di riprodurre l’opera hanno riportato non solo un minor affaticamento fisico durante l’esecuzione, ma anche un minor numero di errori durante la riproduzione delle tele. Questo effetto è stato particolarmente pronunciato nel corso dell’esecuzione dell’opera michelangiolesca La Creazione di Adamo, che ha ispirato gli autori della ricerca nella coniazione del nome di questo sorprendente effetto. Complessivamente, quindi, questo studio, introducendo la realtà virtuale nell’ambito della riabilitazione neurologica, fa luce sull’importanza di utilizzare l’arte come strumento di motivazione e riabilitazione per pazienti affetti da disordini neurologici.
Abbiamo chiesto al Professor Marco Iosa – coautore di questo studio – di rispondere ad alcune nostre domande per ScientifiCult.
Effetto Michelangelo. Foto dall’Ufficio Stampa – Fondazione Santa Lucia IRCCS e dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Nel vostro ultimo lavoro recentemente pubblicato su Frontiers in Psychology avete dimostrato che la riproduzione di opere d’arte mediante l’utilizzo della realtà virtuale influenza positivamente l’esecuzione di esercizi durante la procedura di neuroriabilitazione. In particolare, avete osservato non solo che i pazienti riescono a terminare il compito in un tempo minore e con un minor grado di affaticamento, ma anche che i pazienti colpiti da emiplegia eseguono un minor numero di errori durante la riproduzione delle opere se confrontati con pazienti in una condizione di controllo. Durante l’esperimento sono state presentate ai soggetti diverse opere d’arte pittoriche che coprivano diversi periodi artistici, dal Rinascimento al Cubismo: eppure, avete osservato un effetto maggiore quando è stata presentata “La creazione di Adamo” di Michelangelo… saprebbe spiegare perché si osserva questo effetto proprio dopo la presentazione di questa specifica opera pittorica? Potrebbe essere legato al fatto che proprio in quest’opera, più che nelle altre, è maggiormente rappresentato uno sforzo fisico dei soggetti, messo ulteriormente in evidenza dalla loro accentuata muscolatura?
L’interazione con l’opera d’arte effettivamente portava ad una performance motoria migliore, malgrado il compito fosse identico a quello utilizzato come controllo, ovvero colorare tutta la tela. Inoltre i soggetti percepivano una minore fatica quando sulla tela compariva il capolavoro. L’effetto era abbastanza comune a tutti i quadri che abbiamo mostrato, ma leggermente più marcato per alcuni, in particolare la Creazione di Adamo della Cappella Sistina di Michelangelo. I motivi potrebbero essere svariati.
In primis, come dice lei, la rappresentazione dei corpi e della loro muscolatura in un gesto dinamico, con le braccia allungate e le due dita che cercano di toccarsi può aver attivato i cosiddetti “mirror neurons” (i neuroni specchio), ovvero quei neuroni delle aree motorie che si attivano non solo nel compimento di un’azione, ma anche quando l’azione viene vista compiersi da altri soggetti. Un altro fattore che può giocare un ruolo importante è l’iconografia di un dipinto. La “Creazione di Adamo” è un’opera classica, ben nota ai più, con i personaggi che si distinguono in modo deciso rispetto allo sfondo. Un’opera cubista di Picasso, invece, potrebbe essere di più complessa interpretazione ed essere più soggetta al gusto personale influenzato dalle conoscenze artistiche dell’osservatore. Non che l’opera michelangiolesca non contenga messaggi nascosti (è ad esempio ancora oggetto di dibattito cosa rappresenti il manto che circonda Dio: c’è chi dice la sezione di un cervello umano oppure chi sostiene sia un utero dopo il parto). Tuttavia, quello principale è chiaramente rappresentato dai personaggi esteticamente riprodotti con perfette proporzioni anatomiche durante il ben noto gesto delle braccia protese fino alle dita che si sfiorano.
Effetto Michelangelo: La creazione di Adamo dal soffitto della Cappella Sistina, Vaticano, Roma. Foto di Jörg Bittner Unna, CC BY 3.0
Nella discussione del vostro lavoro evidenziate che resta ancora da chiarire se la capacità della bellezza di un’opera d’arte di attivare specifiche aree del cervello agisca come “priming” (ovvero, come una sorta di innesco) per la performance motoria successiva o se, al contrario, agisca in parallelo a quei processi cognitivi che hanno a che vedere con il livello di partecipazione emotiva. Alla luce delle conoscenze e della letteratura attuale, quale delle due alternative, secondo la sua opinione, potrebbe essere la più valida, e perché?
A noi interessava principalmente che l’approccio fosse efficace per la neuroriabilitazione del paziente colpito da ictus che doveva recuperare funzionalità al suo arto superiore e i nostri risultati sono stati promettenti rispetto a questo. Va certamente chiarito il meccanismo neurale con cui questo è avvenuto per rendere l’intervento ancora più efficace.
La letteratura scientifica ci svela sempre più che i meccanismi di percezione ed azione sono più interconnessi di quanto pensavamo in precedenza, quando si ipotizzava che prima si percepiva uno stimolo poi si interagiva con esso. Ora è noto che il modo in cui lo percepiamo dipende anche dall’interazione che vogliamo compiere con esso. Per questo motivo penso che nel nostro esperimento i processi cognitivi e quelli motori andassero insieme: se da una parte, infatti, l’opera d’arte veniva rivelata grazie al movimento, dall’altra era proprio movimento che avveniva per svelare l’opera d’arte.
Quanto peso pensa possa avere la sensibilità della persona verso l’arte affinché si osservi il cosiddetto “Effetto Michelangelo” che avete osservato nel vostro studio? In altre parole, lei pensa che osservereste gli stessi effetti in soggetti sperimentali non amanti dell’arte?
Questo è un aspetto che vorremmo studiare in futuro. Le prestazioni dei soggetti sono state generalmente migliori con l’arte, ma con alcune opere più note e di più immediata comprensione le prestazioni sono state migliori. Nei prossimi studi vorremmo caratterizzare i soggetti rispetto alla loro conoscenza dell’arte ed alla sensibilità che hanno verso essa, per poi provare anche altri “canali”, ovvero altri stimoli considerati belli, proprio per cercare delle alternative efficaci a dei pazienti che non dovessero essere responsivi agli stimoli artistici.
Vorremmo provare con immagini di paesaggi, di persone e magari anche dei familiari dei pazienti, per usare un diverso canale emotivo, sempre con un fine neuroriabilitativo.
Voi avete definito i risultati del vostro lavoro “Effetto Michelangelo” perché ha dei tratti comuni con il cosiddetto “Effetto Mozart”, identificato in seguito ad alcuni studi che hanno dimostrato come l’ascolto della Sonata di Mozart in Re maggiore migliori la performance comportamentali dei soggetti sperimentali (Hughes et al., 2001). Lei pensa che sia possibile combinare i due effetti per avere un miglioramento più rapido ed efficace o i due fenomeni coinvolgono processi cognitivi diversi?
Per i nostri pazienti con ictus, spesso anziani e taluni con eventuali problemi cognitivi, eviterei di stimolare troppi canali contemporaneamente, per non indurre il soggetto in confusione. Credo sia meglio far concentrare la loro attenzione su un unico stimolo.
Ciò che invece certamente potrebbe essere utile è un approccio “patient-tailored”, ovvero pensato su misura per il soggetto. Non è infatti detto che un approccio, sebbene efficace in generale, poi lo sia per tutti. Potrebbe essere utile scegliere un approccio piuttosto che un altro (musicale con l’effetto Mozart o artistico con l’effetto Michelangelo) a seconda del paziente che si ha davanti, vedendo a quale risponde meglio, quale lo motiva di più nel partecipare attivamente alla sua neuroriabilitazione. Infatti, una partecipazione attiva è un fattore prognostico favorevole al recupero cognitivo e motorio di questi pazienti.
L’Effetto Michelangelo da voi riportato è stato testato con opere d’arte famose: i soggetti sottoposti alla vostra sperimentazione impiegano meno tratti e meno tempo nel completare l’opera rispetto alla condizione di controllo con stimoli non artistici. Ritenete che la conoscenza e la memoria relativa ai quadri proposti possano rappresentare un ruolo determinante in merito ai risultati da voi riportati, e quindi anche rispetto all’Effetto Michelangelo?
Nello specifico hanno tratti più precisi sulla tela, uscendo di meno fuori dalla tela virtuale. Sul tempo dipende, sicuramente sembrano percepire una fatica inferiore quando interagiscono con l’arte. Abbiamo utilizzato quadri celebri ed è probabile che i soggetti già li conoscessero, però non abbiamo notato differenze significative, ad esempio, tra opere italiane (di artisti come Michelangelo, Leonardo da Vinci, Caravaggio, etc.) ed opere straniere che potevano essere meno note (ad esempio fra gli stimoli presentati ai pazienti vi erano La grande onda di Kanagawa dell’artista giapponese Hokusai o La danza di Matisse). Ci sarà molto da lavorare nei prossimi studi per capire quali fattori entrano in gioco, soprattutto per migliorare il trattamento che abbiamo proposto rendendolo sempre più efficace per i nostri pazienti.
Coccagna, M., Avanzini, P., Portera, M., Vecchiato, G., Sironi, V., Salvi, F., … & Mazzacane, S. (2020). Neuroaesthetics of Art Vision: an Experimental Approach to the Sense of Beauty.
Di Dio, C., Ardizzi, M., Massaro, D., Di Cesare, G., Gilli, G., Marchetti, A., & Gallese, V. (2016). Human, nature, dynamism: the effects of content and movement perception on brain activations during the aesthetic judgment of representational paintings. Frontiers in human neuroscience, 9, 705.
Rauscher, F. H., Shaw, G. L., & Ky, C. N. (1993). Music and spatial task performance. Nature, 365(6447), 611-611.
Véron-Delor, L., Pinto, S., Eusebio, A., Azulay, J. P., Witjas, T., Velay, J. L., & Danna, J. (2020). Musical sonification improves motor control in Parkinson’s disease: a proof of concept with handwriting. Annals of the New York Academy of Sciences, 1465(1), 132-145.
Verrusio, W., Ettorre, E., Vicenzini, E., Vanacore, N., Cacciafesta, M., & Mecarelli, O. (2015). The Mozart effect: a quantitative EEG study. Consciousness and cognition, 35, 150-155.
Victorino, D. B., Scorza, C. A., Fiorini, A. C., Finsterer, J., & Scorza, F. A. (2020). “Mozart effect” for Parkinson’s disease: music as medicine. Neurological Sciences, 1-2.
Umiltà, M. A., Berchio, C., Sestito, M., Freedberg, D., & Gallese, V. (2012). Abstract art and cortical motor activation: an EEG study. Frontiers in human neuroscience, 6, 311.
Urgesi, C., Moro, V., Candidi, M., & Aglioti, S. M. (2006). Mapping implied body actions in the human motor system. Journal of Neuroscience, 26(30), 7942-7949.
Zeki, S. (2002). Neural Concept Formation & Art Dante, Michelangelo, Wagner Something, and indeed the ultimate thing, must be left over for the mind to do. Journal of Consciousness Studies, 9(3), 53-76.
Un cristallo che ospita un effetto domino tridimensionale
Osservazione in tempo reale della percolazione frattale in un cristallo ferroelettrico KTN utilizzando luce laser.
Un team di ricercatori del Dipartimento di Fisica dell’Università Sapienza e del Dipartimento di Fisica Applicata della Hebrew University of Jerusalem ha ripreso stereoscopicamente in tempo reale la percolazione frattale in un cristallo. La scoperta, pubblicata su Physical Review Letters, aiuta a comprendere il comportamento di materiali innovativi per l’immagazzinamento di informazioni ed energia.
La percolazione è alla base della comprensione di una vasta gamma di fenomeni di importanza critica e molto diversi tra di loro, come ad esempio il modo in cui si espandono gli incendi, la desertificazione, la diffusione di un’infezione, oppure la propagazione dell’attività cerebrale.
Questo modello permette non solo di comprendere diversi fenomeni (come sistemi) in modo qualitativo, ma anche di fare delle predizioni quantitative. Permette infatti di descrivere in modo statistico le connessioni a lunga distanza tra sistemi contenenti numerosi oggetti (collegati tra loro da relazioni aleatorie a corta distanza) e di definirne il comportamento.
Nei solidi, come i cristalli, si pensa che la percolazione sia il meccanismo di base che regola il passaggio da uno stato macroscopico a un altro, come una sorta di effetto domino. Finora questa è stata osservata in modo diretto in sistemi planari, ma mai all’interno di un mezzo tridimensionale.
Un team di ricercatori del Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma e del Dipartimento di Fisica Applicata della Hebrew University of Jerusalem è stato in grado di osservare, utilizzando tecniche di imaging ortografico con luce laser, fenomeni di percolazione all’interno di un supercristallo ferroelettrico.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.
Il cristallo trasparente utilizzato dai ricercatori ha proprietà fisiche molto specifiche: solo un indice di rifrazione gigante consentirebbe infatti al fascio di luce bianca di propagarsi al suo interno senza diffrazione e senza dispersione, senza quindi avere una progressiva perdita delle informazioni inizialmente codificate nell’onda.
“Al centro della percolazione osservata – spiega Eugenio Del Re del Dipartimento di Fisica della Sapienza, coordinatore dello studio – c’è un comportamento governato da dimensioni frattali, caratterizzato cioè da oggetti che si ripetono allo stesso modo su diverse scale di ingrandimento, come la forma autoreplicante del cavolfiore. All’interno del supercristallo la diffusione avviene cioè in modo autosimilare”.
L’analisi condotta permette di prevedere quando un sistema specifico raggiungerà la cosiddetta soglia di percolazione, ovvero quando la trasmissione di una fase diventa diffusa e non più controllabile. I risultati dello studio aprono così nuovi scenari per l’immagazzinamento di informazioni e di energia nei campi della fotonica e dell’elettronica.
Riferimenti:
Direct Observation of Fractal-Dimensional Percolation in the 3D Cluster Dynamics of a Ferroelectric Supercrystal – Ludovica Falsi, Marco Aversa, Fabrizio Di Mei, Davide Pierangeli, FeiFei Xin, Aharon J. Agranat and Eugenio Del Re – Phys. Rev. Lett. 126, 037601 (2021) https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.037601
Testo e immagine dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma.