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BRAIN: progetto USA per svelare i misteri della mente umana

Ieri 2 Aprile il presidente Barack Obama ha presentato alla Casa Bianca l'iniziativa "BRAIN", un nuovo importante sforzo di ricerca per rivoluzionare la comprensione della mente umana e scoprire nuovi modi per curare, prevenire e curare i disturbi del cervello come Alzheimer, schizofrenia, autismo, epilessia e lesioni cerebrali traumatiche.

Il progetto Brain Research mediante l'approfondimento Innovative Neurotechnologies (BRAIN) dei NIH fa parte di una nuova iniziativa presidenziale volta a rivoluzionare la comprensione del cervello umano.


Una mappa generale fMRI del cervello delle sette
attività utilizzate nel Progetto Human Connectome.
Giallo e rosso rappresentano le aree più attive per
la maggior parte dei partecipanti, durante uno o
più compiti nella scansione MR; in blu quelle meno
attive. (Credit: DM Barch for the WU-Minn HCP
Consortium)

Accelerando lo sviluppo e l'applicazione di tecnologie innovative, i ricercatori potranno produrre una nuova immagine dinamica e rivoluzionaria del cervello che mostri per la prima volta come singole cellule e circuiti neurali complessi interagiscono nel tempo e nello spazio.


A lungo richiesta dai ricercatori che cercano nuovi modi per trattare, curare e anche prevenire i disturbi del cervello, questa immagine riempirà le principali lacune nelle nostre conoscenze attuali e fornirà opportunità senza precedenti per esplorare esattamente come il cervello permette al corpo umano di registrare, elaborare, utilizzare, conservare , e recuperare grandi quantità di informazioni, il tutto alla velocità del pensiero.

 

Perché è necessaria l'iniziativa BRAIN dei NIH?

Con i suoi quasi 100 miliardi di neuroni e 100 trilioni di connessioni, il cervello umano rimane uno dei più grandi misteri della scienza e una delle più grandi sfide nel campo della medicina. I disturbi neurologici e psichiatrici, come l'Alzheimer, il Parkinson, l'autismo, l'epilessia, la schizofrenia, la depressione e i traumi cerebrali, esigono un tributo enorme dagli individui, le famiglie e la società.

Nonostante i molti progressi nel campo delle neuroscienze degli ultimi anni, rimangono in gran parte sconosciute le cause alla base della maggior parte delle malattie neurologiche e psichiatriche, a causa della grande complessità del cervello umano. Se vogliamo sviluppare metodi efficaci per aiutare le persone affette da queste condizioni devastanti, i ricercatori dovranno in primo luogo avere un arsenale più completo di strumenti e informazioni per capire come funziona il cervello sia nella salute che nella malattia.

 

Perché ora è il momento giusto per l'iniziativa BRAIN dei NIH?

Solo nel corso dell'ultimo decennio, gli scienziati hanno fatto una serie di scoperte fondamentali che ora ci danno l'opportunità di svelare i misteri del cervello. Abbiamo assistito al sequenziamento del genoma umano, allo sviluppo di nuovi strumenti per mappare le connessioni neuronali, alla risoluzione sempre maggiore delle tecnologie di imaging, e all'esplosione delle nanoscienze.

Queste scoperte hanno dato opportunità senza precedenti per integrare le varie discipline scientifiche. Per esempio, combinando avanzate tecniche genetiche e ottiche, gli scienziati possono ora utilizzare impulsi di luce in modelli animali per determinare come specifici attività cellulari all'interno del cervello influenzano il comportamento. Di più, attraverso l'integrazione delle neuroscienze e della fisica, i ricercatori possono ora utilizzare tecnologie di imaging ad alta risoluzione per osservare come è collegato strutturalmente e funzionalmente il cervello negli esseri umani viventi.

Anche se queste innovazioni tecnologiche hanno contribuito in modo sostanziale alla maggiore conoscenza del cervello, è richiesta una nuova generazione di strumenti che consentono ai ricercatori di registrare i segnali delle cellule cerebrali in numero ed a velocità molto maggiori e così introdurre innovazioni significative nel modo in cui trattiamo le malattie neurologiche e psichiatriche. Questo attualmente non può essere raggiunto, ma lo sviluppo di queste tecnologie può derivare dalla combinazione di nanoscienze, imaging, ingegneria, informatica e altri campi della scienza che emergono rapidamente.

 

Come funzionerà il progetto BRAIN dei NIH?

Data la portata ambiziosa di questa impresa pionieristica, è fondamentale che la pianificazione del progetto BRAIN dei NIH sia supportata da una vasta gamma di competenze ed esperienze. Pertanto, i NIH stanno costituendo un gruppo di lavoro ad alto livello del Comitato Consultivo del Direttore del NIH (ACD) per aiutare a definire questa nuova iniziativa. Questo gruppo di lavoro, co-presieduto dal Dr. Cornelia "Cori" Bargmann (The Rockefeller University) e dal Dr. William Newsome (Stanford University), è stato incaricato di articolare gli obiettivi scientifici dell'iniziativa BRAIN e sviluppare un piano scientifico pluriennale per il raggiungimento di questi obiettivi, compresi calendari, tappe, e stime dei costi.

Nell'ambito di questo processo di pianificazione, saranno chiesti consigli alla comunità scientifica, ai rappresentanti dei pazienti, e al pubblico. Il gruppo di lavoro sarà chiamato a produrre una relazione intermedia entro l'autunno 2013, che conterrà raccomandazioni specifiche sugli investimenti ad alta priorità per l'anno fiscale 2014. La relazione finale sarà consegnata al direttore dei NIH nel giugno 2014.

 

Come sarà finanziato il progetto BRAIN dei NIH?

In totale, i NIH intendono assegnare 40 milioni di dollari per l'anni fiscale (FY) 2014. Data la natura trasversale di questo progetto, il Blueprint for Neuroscience Research (un progetto che copre 14 Istituti e Centri NIH) sarà il principale contributore per l'implementazione nel FY14. Naturalmente, un obiettivo tanto audace richiederà idee dai migliori scienziati e ingegneri di molte discipline e settori diversi. Pertanto, i NIH stanno lavorando in stretta collaborazione con altre agenzie governative, tra cui la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) e la National Science Foundation (NSF). E' stato espresso un forte interesse anche da diverse fondazioni private, tra cui l'Howard Hughes Medical Institute, l'Istituto Allen for Brain Science, la Fondazione Kavli, e il Salk Institute for Biological Studies. Anche delle industrie private hanno espresso un alto livello di interesse per la partecipazione a questa iniziativa rivoluzionaria.

 

 

 

 


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Fonte: National Institutes of Health.

Pubblicato in Science Daily il 2 Aprile 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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