Un’innovazione guidata dalla fotonica svela i segreti delle aree cerebrali più nascoste
Per la prima volta nella storia della neuroscienza, una nuova tecnica non invasiva basata sulla diffusione Raman ha permesso di mappare le impronte molecolari delle regioni più profonde del cervello umano, senza ricorrere a marcatori o mezzi di contrasto. A coordinare questo avanzamento è stato il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova, in collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), coinvolgendo i centri di Lecce e Genova, insieme a Università del Salento, Magna Graecia di Catanzaro, Politecnico di Bari e Instituto Cajal di Madrid.
La tecnologia: luce nel vicino infrarosso e fibre ottiche impiantabili
Secondo Filippo Pisano, primo autore dello studio pubblicato su Nature Methods, la scoperta nasce dallo sfruttamento di una rara interazione tra luce e materia, in cui un fascio luminoso molto preciso colpisce una molecola, generando una minima vibrazione interna. Il fascio riflesso subisce una leggera variazione di colore, impercettibile all’occhio umano ma sufficiente a descrivere la composizione chimica della molecola colpita.
Questa variazione cromatica, misurata con tecnologie ottiche ultra-sensibili, consente una visualizzazione dettagliata dei tessuti cerebrali, aprendo nuove strade per l’esplorazione delle strutture neurali più profonde.
La sinergia tra intelligenza artificiale e nanotecnologie
Il Centro per le Nanotecnologie Biomolecolari dell’Iit a Lecce, diretto da Ferruccio Pisanello, ha giocato un ruolo chiave integrando fibre ottiche miniaturizzate, microscopi ottimizzati e algoritmi di intelligenza artificiale, al fine di minimizzare il danno tissutale e raccogliere dati ad altissima risoluzione da zone cerebrali precedentemente inaccessibili.
Le prospettive cliniche: tumori e traumi cerebrali nel mirino
Massimo De Vittorio, ricercatore dell’Università del Salento e dell’Iit, sottolinea come questa metodologia, ancora in fase sperimentale, apra la via a futuri sviluppi nella diagnostica delle patologie neurologiche. Tra i potenziali ambiti applicativi emergono lo studio di tumori cerebrali, traumi cranici e disturbi neurodegenerativi, per i quali l’identificazione molecolare non invasiva potrebbe rappresentare un cambio di paradigma nella medicina personalizzata.
Una frontiera della scienza ottica al servizio del cervello
Grazie alla fotonica avanzata, questa ricerca consolida il ruolo dell’Italia come protagonista internazionale nello studio dei meccanismi molecolari cerebrali. L’uso della luce infrarossa, in combinazione con dispositivi impiantabili e IA, segna un salto tecnologico cruciale verso la comprensione della complessità del sistema nervoso centrale.
