Il biologo di San Paolo Alysson Muotri, professore e capo di un laboratorio di ricerca presso l'Università della California a San Diego (UCSD) (USA) parteciperà a una missione della NASA alla fine del 2025.
Muotri va nello spazio con quattro astronauti a bordo del razzo Falcon 9 di SpaceX, diretto alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Lì, il biologo brasiliano studierà l'impatto della microgravità sul cervello con l'aiuto di “mini-cervelli” prodotti nel suo laboratorio.
Cosa sono i mini-cervelli?
- I mini-cervelli sono organoidi cerebrali che imitano lo sviluppo e le funzioni del cervello, cioè simulano le funzioni del cervello del bambino;
- Sono già stati inviati nello Spazio una volta, nel 2019. Tuttavia, non c’era nessuno scienziato che potesse studiarli sulla ISS;
- Questi organismi sono sviluppati da cellule staminali pluripotenti indotte (IPS) e possono aiutare gli scienziati a capire come si verificano determinate condizioni neurologiche, così come l'invecchiamento cerebrale e gli effetti dei farmaci sul cervello, e sono circa 5 mm;
- Inoltre, alcuni dei mini cervelli che saranno studiati da Alysson Muotri sulla ISS sono stati sviluppati da cellule provenienti da bambini autistici, il che permetterà di osservare gli impatti dell'autismo sulla struttura e sullo sviluppo del cervello.
Maggiori informazioni sul biologo brasiliano
Alysson Muotri ha una laurea in Scienze Biologiche presso Unicamp e un dottorato presso l'USP. Nel 2008 ha creato il Muotri Lab presso l'UCSD, uno dei centri leader a livello mondiale per gli studi sul cervello umano oggi.
Il laboratorio riceve risorse dallo Stato della California e dal National Institutes of Health (NIH), che equivalgono al nostro CNPq, oltre a finanziamenti di aziende private e denaro filantropico di fondazioni in campo medico.
Una delle linee di ricerca di Muotri Lab, avviata nel 2017, vuole sviluppare applicazioni nell'ambito dell'intelligenza artificiale (AI) basate sulla cosiddetta intelligenza organica. Microsoft, che mira ad espandere i propri strumenti di intelligenza artificiale, ha finanziato parte dello studio.
Alla rivista Il BiologoMuotri ha spiegato che la sua ricerca in questo ambito mira a far sì che l'intelligenza artificiale “apprendi se stessa” allo stesso modo del nostro cervello, poiché, attualmente, le IA possono elaborare grandi volumi di dati, ma non hanno il nostro “apprendimento innato”.
Un altro esempio: un veicolo autonomo deve sottoporsi a diverse sessioni di addestramento per identificare quanti più elementi possibili diversi dai veicoli, come palloni, persone, animali, ecc. Chi fa questo, ovviamente, è l’intelligenza artificiale. Il problema è che la tecnologia, ad esempio, non è in grado di distinguere chiaramente qualcosa di concreto da una foto.
A differenza di un bambino, che è in grado di identificare intuitivamente i cani subito dopo aver conosciuto due o tre di questi animali. O anche un bambino, che impara una lingua senza che gli venga insegnato formalmente, semplicemente osservando le persone che lo circondano.
Identifica le sfumature del discorso, i messaggi subliminali derivanti dal tono della voce, le espressioni del corpo e altri gesti più sottili che l’intelligenza artificiale non è ancora in grado di comprendere.
Al Il globoMuotri ha detto di aver suggerito alla NASA di addestrare i propri astronauti a svolgere esperimenti nello spazio. “Ma nei primi giorni si sono resi conto che non potevano farcela da soli. Poi è venuto fuori il pensiero opposto: 'perché non mandiamo noi stessi i ricercatori e li addestriamo ad andare con gli astronauti?'”, ha sottolineato.
Il biologo sostiene inoltre che una delle sfide della missione è stata riprogettare le attrezzature per operare in un ambiente a gravità zero, poiché possono fluttuare nello spazio.
“Un’altra sfida è la logistica di come invieremo informazioni alla Terra durante la ricerca, come il team riceverà questi messaggi. La formazione personale, come la preparazione fisica, l’addestramento alla sicurezza e come comportarsi nella capsula, inizierà sei mesi prima della data di viaggio prevista”, ha continuato.
Li costruiamo in laboratorio perché ricapitolano le prime fasi dello sviluppo umano. In altre parole, possono riprodurre lo stadio fetale e postnatale. Alcuni di loro riproducono cervelli con disturbo dello spettro autistico, il che ci permette di studiare questa condizione. In questo caso utilizziamo derivati cellulari di persone autistiche che portano mutazioni.
Altro dettaglio importante che valuteremo è l'invecchiamento di queste strutture. Ci permetterà di studiare non solo il cervello dei neonati ma anche quello dei bambini più grandi, poiché invecchiano rapidamente. E saremo in grado di analizzare attentamente questo processo mentre avviene nello spazio a un ritmo accelerato. Avere l’intervento umano in questo momento sarà importante.
Devo anche prendere delle sostanze sperimentali da applicare ai “mini-cervelli”. Tra questi, le molecole dell'ayahuasca e del tè guaraná, che sono neuroattive.
Alysson Muotri, biologa, professoressa e responsabile di un laboratorio di ricerca presso l'Università della California a San Diego (UCSD), in un'intervista a Il globo
Infine, il biologo afferma di non aver mai sognato di diventare un astronauta, anche se gli piacevano i libri di narrativa e i film di astronomia, “ma non l'avevo mai programmato nella mia carriera”.
“Ma dirò che se la risposta alle cure del “mini-cervello” si trovasse in fondo al mare, mi allenerei per fare il sub. Anni di lavoro culminano nei passi successivi. Abbiamo esplorato il più possibile cosa si potrebbe fare e ora stiamo cercando nuove risposte. Credo anche che questa missione sarà trasformativa perché aprirà la Stazione Spaziale agli scienziati di tutto il mondo”, ha concluso.