Vertigini e orecchio interno

Siamo sempre più vicini a scoprire cosa accade nel cervello delle persone con disturbi dell’equilibrio, come le vertigini, grazie ad una nuova ricerca che ha come protagonista il sistema vestibolare, che ha appunto il compito di controllare l’equilibrio e il movimento.

Un team interdisciplinare di fisici ottici e biologi dell’Università di Queensland, in Australia, ha trovato un nuovo modo per studiare il funzionamento del sistema vestibolare quando gli animali sono ancora fermi, utilizzando dei raggi luminosi mirati.

Ethan Scott, Professore associato della School of Biomedical Sciences, ha spiegato che “Il sistema vestibolare, registra la gravità e il movimento, ed è quindi fondamentale per la sopravvivenza, ma i circuiti nervosi che processano le informazioni vestibolari non sono stati ancora interamente compresi.”
Halina Rubinsztein-Dunlop, Professoressa alla School of Mathematics and Physics ha commentato che questa nuova ricerca è molto significativa, perché dimostra che l’intrappolamento ottico è sufficientemente potente e preciso da essere applicato anche a grandi oggetti, preparando la strada per la mappatura funzionale del processo vestibolare.

“Questo apre le porte all’utilizzo di nuove tecnologie che ci aiutino a comprendere il funzionamento dei circuiti neurali che intervengono nella percezione vestibolare e, in ultimo, possono aiutare le persone affette da disturbi vestibolari come capogiri, vertigini e perdite dell’equilibrio” ha aggiunto Scott.

“Il sistema vestibolare, che nei mammiferi si trova nell’orecchio interno, è stato da sempre difficile da studiare, perché si attiva in risposta al movimento. Il moto rende difficile registrare l’attività dei neuroni e ha complicato in passato la realizzazione degli studi sul sistema vestibolare.
Avevamo, quindi, bisogno di trovare un modo per attivare questi processi senza utilizzare il movimento. La soluzione ci è giunta dalla Fisica ottica, in particolare da una tecnica chiamata “Intrappolamento ottico“, ovvero l’utilizzo di fasci laser altamente concentrati per trattenere e muovere oggetti microscopici, come se si usassero delle pinzette. Concentrando il raggio laser sul margine di un oggetto, si può esercitare una forza fisica su di esso.” ha spiegato la Professoressa Rubinsztein-Dunlop.

Il Dott. Itia Favre-Bulle, Dottorando, che faceva parte del team di ricercatori che ha partecipato allo studio, ha messo in pratica la sua teoria utilizzando come cavia dell’esperimento un pesce chiamato Danio zebrato.
Il Dott. Favre-Bulle ha fatto penetrare il raggio infrarosso attraverso l’otolite, ossia l’osso dell’orecchio, dell’animale, questo ha esercitato una forza su di esso simile a quella dell’effettivo movimento.
Ciò ha provocato dei comportamenti nel pesce simili a quelli che ha quando il suo sistema vestibolare viene stimolato da movimenti nel mondo reale, come rotolarsi o accelerare, anche se l’animale rimaneva fermo.
“Da un punto di vista tecnico, questa risultato è eccitante perché è la prima volta che l’intrappolamento ottico viene applicato ad una cosa così grande e complessa, riuscendo a manipolarla, e la tecnica ha funzionato anche se l’oggetto target era un essere vivente.” ha concluso il Dott. Favre-Bulle.

Questa scoperta è un punto di partenza importante per studi più approfonditi sul sistema vestibolare, che porteranno a comprendere maggiormente patologie vestibolari molto diffuse come vertigini, acufeni e svenimenti e, auspicabilmente, a sviluppare nuovi trattamenti.

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