Pensiero in Evoluzione 2020 – Matteo Cerri

Il Freddo Dentro – Conferenza di Divulgazione Scientifica

Matteo Cerri è un Medico, dottore di ricerca in neurofisiologia, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie dell’Università di Bologna, membro del Topical Team Hibernation dell’Agenzia Spaziale Europea, associato all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, nel direttivo nazionale della Società Italiana di Neuroetica. Autore di numerose pubblicazioni internazionali, conduce il podcast divulgativo scientifico “Elevatore di Pensiero”. E insegna fisiologia ai medici e agli ingegneri biomedici.

L’ibernazione è parte degli stati accumunati in cui si verifica una rapida e drammatica diminuzione del metabolismo, che al primo stadio comincia con il torpore caratterizzato da ipometabolismo e accompagnato da iportermia per la durata di qualche ora o pochi giorni. La ripetizione dei suddetti episodi per mesi prende il nome al secondo stadio di ibernazione. Questo stato fisiologico in cui il battito cardiaco e il respiro rallentano drasticamente, la temperatura corporea diminuisce, il metabolismo crolla, la coscienza si affievolisce o si spegne del tutto, è un’abilità speciale che consente agli animali di sopravvivere per lungo tempo in condizioni ambientali difficili, con temperature molto basse e senza cibo o acqua a disposizione.

Nel corso dello scorso autunno Matteo Cerri e un team di scienziati dell’Università di Bologna hanno scoperto tramite induzione nei topi [portando la loro temperatura a 20 gradi], che “l’ingresso in letargo è controllato dal sistema nervoso attraverso una regione cerebrale responsabile della termoregolazione dell’organismo” e “ad isolare la particolare rete di neuroni che gioca ruoli molto diversi: come il Nucleo Arcuato o l’Ipotalamo Laterale che monitorano lo stato energetico (ossia l’energia a disposizione) mentre altre come il Nucleo Parabrachiale, valutano le richieste di spesa energetica (ossia l’energia che si richiede di spendere). E’ stato inoltre riscontrato che quando le riserve energetiche sono ridotte e la richiesta di spesa è elevata, si attiva selettivamente anche un piccolo gruppo di neuroni in una particolare regione dell’ipotalamo chiamata Ipotalamo Dorso-mediale, che invia connessioni sinaptiche dirette ai neuroni del Raphe Pallidus (una piccola regione della porzione più antica del cervello: il tronco dell’encefalo) in grado di agire come un interruttore sul metabolismo e sulla condizione di animazione sospesa.” Quando “l’attività dei neuroni responsabili viene bloccata, anche specie che non vanno in letargo in natura diventavano in grado di farlo… apparentemente senza conseguenze negative sull’organismo”.
I temi principali della ricerca sono:

• 1. Fisiologia dell’ibernazione. Comprende il controllo neuronale dell’ibernazione, degli adattamenti fisiologici e del torpore. Lo sviluppo di una tecnologia per indurre l’ibernazione negli animali che non vanno in letargo. Trasferire questa tecnologia all’uomo. 

• 2. Fisiologia del ciclo veglia sonno. Comprende studiare come il sistema nervoso centrali regoli il ciclo veglia-sonno e di come la fisiologia dell’organismo cambi in corso. Particolare interesse è rivolto al sonno REM.

• 3. Fisiologia della Termoregolazione. Comprende studiare come il sistema nervoso centrale controlli la temperatura corporea.

• 4. Neuroscienze del sistema nervoso autonomo. Comprende come il sistema nervoso centrale controlli e mantenga le funzioni vitali dell’organismo

• 5. Neuroetica. Comprende la valutazione dello status etico degli stati di coscienza particolari: il sonno REM e di valutare gli aspetti etici dell’ibernazione umana.

• 6. Epistemologia. Comprende Robustenss in neuroscienze, in particolare nella descrizione dei modelli d’indagine in psichiatria.

Nella sua introduzione, M.Cerri chiarisce l’importante distinzione tra ibernazione – fenomeno naturale comunemente conosciuto come letargo – e la crioconservazione anche sua materia di studio: “il letargo, ad eccezione di alcuni insetti, non avviene mai al di sotto dello zero, la crioconservazione tramite azoto porta le temperature vicine a -200°C provocando la formazione di ghiaccio nei tessuti. È una procedura che, allo stato attuale delle nostre conoscenze, non consente mai il risveglio, quindi molto lontana dalle immaginazioni fantastiche e fantascientifiche delle numerose storie raccontate al cinema.”

Riuscire ad indurre artificialmente una condizione simile all’ibernazione nell’uomo potrebbe rivelarsi rivoluzionario in molti rami della medicina, dalla terapia intensiva all’oncologia fino all’anestesia, e in altri settori a partire dall’esplorazione dello spazio; pertanto il team ha ricevuto un finanziamento dall’ASE, proprio in vista di possibili applicazioni di tali risultati nel contesto dei viaggi spaziali.