Quando si guardano le lancette di un orologio o si studiano le strade su una cartina geografica, il nostro cervello esegue dei calcoli che ci aiutano a capire l'orientamento spazio-temporale di questi oggetti. In un recente studio pubblicato su Nature, è stato dimostrato che a eseguire questi calcoli sono i dendriti. E’ una grande novità questa. Si riteneva, infatti, che i dendriti servissero “solo” al cablaggio passivo nel cervello, a trasmettere le informazioni da un neurone all’altro. “Improvvisamente, è come se la potenza di elaborazione del cervello è molto più grande di quanto avevamo inizialmente pensato”, ha spiegato Spencer Smith dell’University of California.
I risultati mettono, infatti, in discussione l'opinione diffusa che questo tipo di calcolo avviene solo con il lavoro congiunto di un gran numero di neuroni, e dimostrano come i componenti di base del cervello sono dispositivi computazionali eccezionalmente potenti, ognuno per conto proprio. Per raggiungere questo risultato, l’équipe di Smith, in collaborazione con Michael Hausser della London’s Global University, ha eseguito registrazione elettrofisiologiche sui dendriti del cervello intatto di topo, mentre i roditori venivano stimolati da stimoli visivi prodotti da uno schermo. I ricercatori hanno visto un insolito modello di segnali elettrici specifici nei dendriti. I picchi elettrici prodotti risultano estremamente selettivi, indicando che le informazione elaborate cambiano in base allo stimolo visivo. Quest’attività avviene esclusivamente nelle terminazione nervose mentre il resto del neurone non presenta attività.
"Questa nuova struttura dei dendriti aggiunge un importante elemento per la cassetta degli attrezzi per la computazione nel cervello. Questo tipo di lavorazione dendritica è probabile che sia diffusa in molte aree del cervello e in effetti molte diverse specie animali, compreso l'uomo", ha sottolineato Hausser. I risultati ottenuti saranno di fondamentale importanza per sviluppare nuovi modelli di funzionamento dei circuiti neurali del cervello, oltre che aiutare la comprensione delle malattie neurologiche.
I dendriti al centro della comunicazione visiva
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Cosa si impara smontando un viadotto vecchio cinquant’anni
Il crollo del Ponte Morandi ha portato all'attenzione dei legislatori il problema della durabilità delle strutture in calcestruzzo armato. Una delle principali cause di degrado di questo materiale è la corrosione, che però finora non veniva considerata adeguatamente nella progettazione delle opere e nel pianificare la loro manutenzione. Esistono modelli computazionali che possono prevedere come il degrado dei materiali incide sulla tenuta strutturale dei ponti o dei viadotti ma finora non era stato possibile testarli a scala reale. Il progetto di ricerca BRIDGE|50 colma questa lacuna. Alcune delle travi di un viadotto che doveva essere demolito a Torino per fare posto a un collegamento ferroviario sono state smontate e portate in un sito sperimentale allestito allo scopo. I ricercatori ne hanno prima misurato il livello di degrado e poi le hanno sottoposte a prove di carico fino a rottura. Quello che hanno imparato potrebbe essere applicato ad altre strutture già esistenti e aiutare a pianificarne meglio la manutenzione.
Nell'immagine le operazioni di demolizione del viadotto di Corso Grosseto a Torino. Credit: Mattia Anghileri/BRIDGE|50.
Il 14 agosto 2018 la pila 9 del Viadotto del Polcevera a Genova, anche noto come Ponte Morandi, cedette portando con sé un tratto di 250 metri di ponte e la vita di 43 persone. Le pile sono gli elementi verticali che sostengono l’impalcato di un ponte, la striscia orizzontale dove transitano i veicoli. Le cause del crollo del Ponte Morandi, tuttora oggetto di accertamento, sono state ricercate anche nella corrosione dei cavi metallici degli stralli in calcestruzzo armato collegati alla sommità della pila 9.