La bioelettricità: un’area della scienza incredibilmente sottoesplorata

Bioelettricità-Immagine Credit Public Domain-

A proposito di bioelettricità: “Far schiaffeggiare i miei neuroni da un campo elettrico ha immediatamente affinato la mia capacità di concentrazione“, scrive Sally Adee, giornalista indipendente di scienza e tecnologia, nel suo nuovo libro, We Are Electric. Quell’esperienza stimolante per il cervello ha dato il via alla sua ricerca decennale per capire come l’elettricità e la biologia si intrecciano. E non sta parlando solo di neuroni.

“La bioelettricità”, sostiene Adee, “è un’area della scienza incredibilmente sottoesplorata che abbraccia tutte le parti del corpo”. La sua storia è una storia di opportunità mancate, fili scientifici scoperti e abbandonati, indizi e affermazioni allettanti, “electroquack” e dispositivi medici non provati – e rane. Oh così tante rane!!”.

Adee ci riporta nel laboratorio settecentesco di Luigi Galvani, uno scienziato italiano alla ricerca di ciò che dà agli animali la scintilla della vita. I suoi raccapriccianti esperimenti sulle cosce di rana che si contorcono hanno offerto la prova che i corpi degli animali generano la propria elettricità, un’idea che all’epoca era oggetto di accesi dibattiti. (Così tanti scienziati hanno ripetuto gli esperimenti di Galvani, infatti, che l’Europa ha cominciato a rimanere senza rane!).

Ma più o meno nello stesso periodo, il critico di Galvani Alessandro Volta, un altro scienziato italiano, inventò la batteria elettrica. Era il tipo di dispositivo abbagliante e sconvolgente che ha rubato i riflettori all’elettricità animale e il campo nascente si è spento. “L’idea era stata fissata”, scrive Adee. “L’elettricità non era per la biologia. Era per macchine, telegrafi e reazioni chimiche”.

Ci sono voluti decenni perché gli scienziati riprendessero i fili sperimentali di Galvani e rimettessero in carreggiata lo studio della bioelettricità. “Da allora, abbiamo imparato quanta elettricità orchestra le nostre vite e quanto ancora resta da scoprire. L’elettricità sfreccia attraverso i nostri neuroni, fa battere il cuore e scorre in ogni cellula del corpo. Siamo composti da 40 trilioni di minuscole batterie ricaricabili”, scrive Adee.

La ricercatrice descrive come le cellule usano i canali ionici per far entrare e uscire le molecole cariche. Una cosa che i lettori potrebbero non aspettarsi da un libro che illustra le complessità dei canali ionici: è sorprendentemente divertente!.

Gli ioni di cloruro, ad esempio, sono “perennemente imbarazzati” perché hanno una misera carica di -1. Gli aggeggi medici fasulli erano “elettro-sciocchezze”. Nei suoi ringraziamenti, Adee scherza sui “poteri salvavita di Voltron” e ringrazia le persone per aver sopportato i suoi nervosismi da caffeina. Quell’energia pulsa attraverso il libro, caricando la sua narrazione come un palloncino statico.

Adee è particolarmente elettrizzante in un capitolo sulla rigenerazione del nervo spinale e sul motivo per cui gli esperimenti iniziali si sono fermati. Decenni fa, gli scienziati hanno provato a convincere i nervi recisi a ricollegarsi applicando un campo elettrico. La controversa tecnica ha scatenato un dramma scientifico, ma l’idea di usare l’elettricità per guarire potrebbe essere stata in anticipo sui tempi. Avanti veloce nel 2020!! E DARPA ha assegnato $ 16 milioni ai ricercatori per sviluppare un concetto simile: una benda bioelettrica che accelera la guarigione delle ferite.

Vedi anche:Effetti termici sui neuroni durante la stimolazione del cervello

Insieme ai cerotti del futuro, Adee descrive altri dispositivi dal suono fantascientifico in lavorazione. Un giorno, ad esempio, i chirurghi potrebbero cospargere il tuo cervello con neurograins, pizzo neurale o polvere neurale, minuscoli impianti elettronici che potrebbero aiutare gli scienziati a monitorare l’attività cerebrale o persino aiutare le persone a controllare braccia robotiche o altri dispositivi (SN: 9/3/16, p. 10).

Tali impianti comportano molte sfide – come sposare l’elettronica con il tessuto vivente – ma il libro di Adee lascia i lettori con un senso di eccitazione. La bioelettricità non solo potrebbe ispirare dispositivi medici nuovi e migliorati, ma potrebbe anche rivelare una serie di verità inaspettate sul corpo.

Come scrive Adee: “Siamo macchine elettriche le cui dimensioni complete non abbiamo ancora nemmeno sognato!!!“.

Fonte: Science