Elettrodi di grafene controllano le cellule più abbondanti nel cervello

Le proprietà del grafene, il materiale delle meraviglie la cui scoperta è stata premiata nel 2010 con il Nobel, hanno aperto un nuovo canale di comunicazione con il cervello, Il materiale è infatti in grado di controllare e modulare l’attività degli astrociti, le cellule più abbondanti del cervello che svolgono una fondamentale funzione di supporto per i neuroni. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology, si deve al gruppo di ricerca internazionale guidato dall’Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività del Consiglio Nazionale delle Ricerche. Alla ricerca hanno collaborato l’Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati del Cnr e l’Università di Bologna. L’utilizzo di elettrodi di grafene potrebbe quindi portare a nuove terapie per diverse malattie neurologiche, come epilessia e ictus.

Gli studi degli ultimi quarant’anni hanno completamente rivoluzionato la visione neurocentrica del cervello, che imputava le capacità cognitive alla sola attività dei neuroni. Tuttavia, nonostante l’importanza degli astrociti, si conosce ancora poco del loro funzionamento. “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”.

Gli astrociti comunicano tra loro e con i neuroni attraverso un codice basato sugli ioni calcio. I ricercatori hanno però dimostrato che, in base al tipo di elettrodi con cui vengono stimolati, queste cellule 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”.