Contrariamente a quanto si credeva

Si è sempre pensato che i roditori siano funzionalmente ciechi quando i loro dintorni sono illuminati con luce di lunghezze d’onda più lunghe – quelle che noi umani percepiamo come rosse.

Invece, adesso è arrivato un nuovo studio di Nader Nikbakht del Massachusetts Institute of Technology e Matthew Diamond della SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati), pubblicato su eLifedi, che sfida questa ipotesi e mostra che i topi possono discriminare accuratamente gli oggetti che sono illuminati solo dalla luce rossa, anche in condizione di debole attivazione dei fotorecettori retinici.

I ratti, come molti roditori, sono in gran parte crepuscolari e, anche durante il giorno, si trovano solitamente in ambienti scarsamente illuminati.

La loro retina è dominata da bastoncelli con coni – ovvero le cellule che danno origine alla percezione del colore – e mancano dei coni rossi. Potrebbe essere per questo che per lungo tempo si è pensato che non percepissero la luce rossa, ma secondo lo studio non è così.

Per la ricerca, ai ratti è stato richiesto di riconoscere l’orientamento di un oggetto solido simile a un disco con barre parallele, colorate alternativamente in bianco e nero, formando così un reticolo ad onda quadra.

Ogni prova è stata eseguita con sorgenti luminose di varie lunghezze d’onda.

Quello che si è scoperto è che gli animali si comportavano bene anche con lunghezze d’onda percepite come rosse dagli umani.

È uno studio davvero molto interessante visto che i risultati avranno implicazioni immediate nella progettazione di esperimenti e nell’alloggiamento dei roditori poiché adesso sappiamo che la condizione che prima veniva rubricata come buio totale – ovvero la luce rossa notturna – non lo è.

Grazie a una telecamera collegata a un impianto neurale, un uomo torna a vedere dopo che un incidente lo aveva accecato

Ci sono voluti mesi prima che Jason Esterhuizen, fornito di un occhio bionico tornasse a vedere.

Un incidente d’auto gli aveva fatto perdere la vista e, dopo l’intervento che ha collegato una telecamera a un suo impianto neurale è dovuto passare del tempo prima che tornasse a vedere. Ma è successo.

Esterhuizen è una delle sei persone al mondo ad usufruire di Orion, un dispositivo sperimentale che cattura un video, lo converte in attività elettrica e stimola il modello nei centri di elaborazione visiva del cervello, secondo OneZero.

Quello che l’uomo ha raccontato è che grazie a Orion è riuscito a vedere le candeline sulla sua torta di compleanno e a individuare il traffico fuori da casa sua per la prima volta in sette anni.

Orion è l’ultima creazione della startup biotecnologica Second Sight che lavora da tempo al progetto degli occhi bionici e che, con questo prodotto, risolve un problema chiave che aveva con i precedenti modelli, ovvero il fatto che quasi nessuno poteva usarli. Succedeva perché gli elettrodi di queste protesi visive si trovavano in genere nella parte posteriore della cavità oculare, il che significava che funzionavano solo se alcune delle cellule dell’occhio biologico erano ancora vive.

Con Orion però il problema è stato superato, visto che Second Sight lo ha collegato direttamente al cervello, tanto che «non è nemmeno necessario avere gli occhi per far funzionare il dispositivo», ha detto a OneZero Nader Pouratian, il neurochirurgo di Los Angeles che ha impiantato Orion su Esterhuizen.

Ovviamente, scegliere di farsi impiantare questo dispositivo significa sottoporsi a un intervento chirurgico al cervello e affrontare tutti i rischi che la procedura introduce e poi sapere che il sistema non aiuta a diventare indipendenti, ma solo a stare un po’ meglio.

Esterhuizen ha detto a OneZero che per lui ne è valsa la pena e che è contento dei risultati che sta vedendo.

L’alimentazione influisce anche sulla vista

Alcune vitamine e minerali presenti in diversi tipi di alimenti possono aiutare a prevenire le due cause più comuni di problemi alla vista: la cataratta e la degenerazione maculare legata all’età (AMD), una condizione che causa la perdita della vista nel macula, la parte del tuo occhio che controlla la visione centrale.

La dott.ssa Ivana Kim, professore associato di oftalmologia presso la Harvard Medical School, ha spiegato che, sebbene non vi sia una prova certa, diversi studi mostrano che seguire una dieta ricca di determinati nutrienti può aiutare a ridurre il rischio di problemi agli occhi.

La ricerca suggerisce che vitamine e minerali antiossidanti, come le vitamine A, C ed E e lo zinco minerale, possono aiutare a prevenire la progressione della degenerazione maculare.

Kim ha osservato che la retina, in particolare la macula, è considerata un ambiente con elevato stress ossidativo. Ciò significa che ci sono molti radicali liberi, molecole che danneggiano le proteine e il DNA all’interno delle cellule, nella macula.

Gli antiossidanti combattono i radicali liberi e possono proteggere la retina da questo danno.

La luteina e la zeaxantina sono carotenoidi trovati nella retina. Gli esperti suggeriscono che l’apporto alimentare di questi composti potrebbe avere proprietà antiossidanti. Questi carotenoidi possono anche aiutare a migliorare la densità del pigmento nella macula. Questo pigmento protegge le cellule nella zona maculare attraverso l’assorbimento della luce blu e ultravioletta in eccesso. Il pigmento aiuta anche a neutralizzare i radicali liberi.

Kim ha aggiunto che l’assunzione dietetica dell’acido docosaesaenoico (DHA) degli acidi grassi omega-3 potrebbe essere cruciale per la salute della retina. I segmenti esterni dei fotorecettori retinici contengono un’alta concentrazione di DHA. Inoltre, gli acidi grassi omega-3 hanno proprietà anti-infiammatorie, fondamentali per prevenire l’AMD.

L’occhio dell’uomo può rilevare le “immagini fantasma”

Alcune persone affermano di poter vedere apparizioni. Nonostante queste affermazioni facciano sorridere, potrebbe esserci un fondo di verità. Secondo un articolo pubblicato su arXiv, gli scienziati della Heriot-Watt University di Edimburgo e dell’Università di Glasgow hanno scoperto che l’occhio umano può effettivamente rilevare “immagini fantasma”.

Queste immagini sono lontane dal concetto di entità paranormali: appaiono come pixel grigi, nati dalla proiezione di immagini originali, attraverso la luce riflessa. La lettura di queste si basa su algoritmi così complessi che, fino a poco tempo fa, si pensava fossero troppo complicati per l’occhio umano.

La lettura funziona come un LiDAR (rilevamento e variazione della luce), un metodo di rilevamento che misura la distanza da un obiettivo, utilizzando un laser a punto singolo. Il rilevatore rimbalza su ogni punto della scena, ricostruendo un’immagine 3D del bersaglio.

I passaggi matematici nell’imaging fantasma implicano la combinazione dei pattern originali e dei pattern proiettati sul bersaglio. I punti vanno quindi registrati e combinati, per ricomporre l’immagine.

Gli scienziati hanno esplorato l’idea che il cervello umano possa replicare questo processo.

I ricercatori hanno proiettato pattern a scacchiera, chiamato pattern di Hadamard, contro l’immagine di Albert Einstein che sporge la lingua. Hanno quindi usato un rivelatore a pixel singolo per raccogliere i pattern luminosi proiettati, che sono stati poi inseriti in un proiettore a LED.

Il proiettore a LED illuminava l’immagine di Einstein su Hadamard su uno schermo che mostrava i modelli originali di Hadamard, combinandoli insieme. I ricercatori hanno mostrato l’immagine risultante ai partecipanti e hanno chiesto loro cosa vedessero.

I ricercatori hanno scoperto che quando i pattern riassunti venivano proiettati lentamente – attraverso impulsi di un secondo o più – i partecipanti vedevano solo schemi a scacchi bianchi e neri. Quando acceleravano le proiezioni, tuttavia, l’immagine di Einstein veniva percepita.

I ricercatori hanno quindi usato immagini più semplici, come numeri e lettere, scoprendo che risultavano leggibili anche nelle versioni “fantasma”.

Mangiando arance si riduce il rischio di degenerazione maculare del 61%

Negli Stati Uniti, la degenerazione maculare legata all’età è una delle principali cause di perdita di vista. Si tratta di qualcosa di irreversibile, ma si può fare tanta prevenzione, a partire dal consumo di arance.

Uno studio australiano, pubblicato sull’American Journal of Clinical Nutrition, ha confermato che mangiare arance può aiutare ad abbassare il rischio di degenerazione maculare. Lo studio ha coinvolto 2.000 adulti australiani anziani e ha scoperto che mangiare almeno una porzione di arancia al giorno può ridurre il rischio di sviluppare la patologia fino al 61%. I benefici erano così grandi che anche solo un’arancia a settimana prometteva miglioramenti significativi per la salute degli occhi.

Gli autori hanno attribuito inizialmente questi effetti ai flavonoidi antiossidanti e anti-infiammatori presenti nelle arance. È interessante notare che non hanno trovato dati a sostegno della capacità di mele, tè e vino rosso – tutti ricchi di flavonoidi – di proteggere gli occhi dalla degenerazione maculare.

Nelle arance, infatti, ci sono anche elevate concentrazioni di luteina e zeaxantina. Questi sono carotenoidi, pigmenti vegetali, che conferiscono la loro caratteristica tonalità giallognola e arancione. Sia la luteina che la zeaxantina si trovano anche nella macula dell’occhio, la parte centrale della retina, e le danno il classico colore giallastro.

Gli studi hanno dimostrato che il consumo di alimenti ricchi di luteina e zeaxantina aiuta a mantenere la densità del pigmento della macula, proteggendolo dalla degenerazione e dalla disfunzione.

Oltre a questi nutrienti, le arance contengono esperidina, naringen, quercetina e limonene. Come altri agrumi, sono anche una buona fonte di vitamina C, uno dei più potenti antiossidanti in natura. Gli antiossidanti neutralizzano i radicali liberi che danneggiano le cellule e causano una varietà di effetti negativi sulla salute, tra cui l’esordio precoce e la progressione della degenerazione maculare.

Per prendersi cura del propri occhi basterebbe, quindi, iniziare la giornata con arance e mirtilli.

Come sostenere il benessere degli occhi con l’alimentazione

Per la maggior parte delle persone, la vista è il senso dominante. Gli occhi sono organi molto sensibili e devono essere curati per garantire un funzionamento ottimale. Seguire una dieta sana è molto importante. Ecco alcuni alimenti che dovremmo consumare con regolarità:

Pesce – I pesci grassi, come il salmone, sono una buona fonte di proteine, il componente basilare dei tessuti del corpo. Contengono anche acidi grassi omega-3, che assicurano un corretto sviluppo visivo e aiutano a mantenere in salute la retina. Gli Omega-3 agiscono anche come lubrificante. 

Uova – Come il pesce, le uova contengono molte proteine e un sacco di altri nutrienti che fanno bene agli occhi, tra cui luteina e zeaxantina. I tuorli d’uovo sono anche ricchi di vitamina A, che mantiene la cornea sana, e zinco, che protegge la retina e migliora la visione notturna.

Mandorle – Queste noci nutrienti sono piene di vitamina E, un altro nutriente fondamentale per gli occhi. La vitamina E è una delle sostanze nutritive necessarie per ritardare la degenerazione maculare legata all’età e persino la cataratta.

Carote – Queste deliziose verdure sono tra le migliori fonti di vitamina A e beta-carotene. Entrambe proteggono la superficie dell’occhio e aiutano a prevenire le infezioni.

Kale, il cavolo riccio – E’ una delle verdure più nutrienti. Contiene luteina e zeaxantina, oltre a importanti vitamine, minerali e altri nutrienti necessari per la salute degli occhi.

Nel frattempo, in campo oculistico, la ricerca sta compiendo passi da gigante. Tra prevenzione e cura, presto ci vedremo tutti più chiaro!

Un nuovo automa creato dal MIT può visualizzare e riconoscere oggetti che non gli sono stati ancora mai mostrati e che, quindi, per lui, è come se non esistessero

L’abilità di una macchina di «vedere» oggetti o immagini e capire qualcosa su di essi si chiama visione artificiale e di solito funziona più come un riconoscimento che come una «vista» perché la macchina deve aver già visualizzato quello che sta guardando prima di sapere di cosa si tratta.

Ora, però, i ricercatori del Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) del MIT hanno sviluppato un sistema di visione artificiale in grado di identificare oggetti mai visti prima dal robot: un passo davvero importante se lo si guarda dal punto di vista della possibilità di far arrivare gli automi a muoversi e a pensare come gli umani.

Il sistema si chiama «Dense Object Nets» (DON). DON può «vedere» perché visualizza gli oggetti come una insieme di punti che il robot raccoglie ed elabora per formare una mappa visiva tridimensionale. Quando DON vede un oggetto che assomiglia a un altro oggetto con cui ha già familiarità, può identificare le varie parti di quel nuovo oggetto e riconoscerlo, trattarlo come deve essere trattato. Ad esempio, dopo che i ricercatori hanno mostrato a DON una scarpa e gli hanno insegnato a prendere la scarpa per la sua linguetta, il sistema poteva quindi prendere altre scarpe dalle loro linguette, anche se non aveva visto quelle scarpe in precedenza o se erano in posizioni diverse rispetto a l’originale.

Questa innovazione potrebbe portare i computer del futuro a riuscire a fare cose che oggi ancora non riescono a fare, spostando ancora avanti di un altro passo l’avvicinamento delle macchine agli umani. Staremo a vedere e, a quanto pare, anche loro staranno a «vedere».

Oggi conosciamo alcuni semplici metodi per migliorare la vista

Negli Stati Uniti 6 persone su 10 utilizzano lenti correttive. Molti decidono di affidarsi alla chirurgia laser, una procedura non priva di rischi. Esistono però metodi naturali per sostenere la vista, che scopriremo oggi insieme, come fossero tre imperativi.

Allena gli occhi
Lo scopo degli esercizi oculari è quello di rafforzare i muscoli oculari. Questo non può essere fatto quando si hanno lenti correttive che “sostengono” gli stessi muscoli.

Uno degli esercizi è quello del sole. Consiste nel fissare un’alba o un tramonto per lunghi periodi di tempo, per rafforzare il “sistema oculo-endocrino”. Mentre le bande di luce visibili stimolano il cono e le aste della retina che producono la visione, la banda invisibile presente in quei momenti stimola le cellule epiteliali adiacenti, che trasmettono lo stimolo come un potente impulso nervoso attraverso il nervo ottico direttamente alle ghiandole pituitaria e pineale.

Fa’ attenzione a non guardare direttamente il sole, poiché la parte della retina che vogliamo attivare con i raggi è sui lati e non al centro.

Un altro modo per sostenere la salute degli occhi è indossare occhiali stenopeici. Questi occhiali hanno centinaia di minuscoli fori che alterano la luce che entra negli occhi, trasformandola da una massa opprimente di raggi luminosi in una collezione di raggi luminosi di intensità inferiore che effettivamente danno agli occhi un modello visivo più “organizzato” su cui basare messa a fuoco.

Nutri occhi e cervello
In generale, introdurre antiossidanti e carotenoidi è una buona strategia per migliorare la salute degli occhi. Ciò è dovuto alle maggiori concentrazioni di luteina e zeaxantina, due antiossidanti presenti in grandi quantità intorno alla lente e alla retina dell’occhio, che partecipano alla salute dell’occhio stesso.

I cibi ad alto contenuto di carotenoidi sono: carote, patate dolci, zucca, broccoli, bacche di Goji, cantalupo, albicocche, aglio, spinaci, pomodori.

Un alimento dalle straordinarie proprietà antiossidanti è, inoltre, il mirtillo.

Purifica il tuo fegato
Nella medicina tradizionale cinese (TCM), fegato e occhi sono strettamente legati. Il fegato è il principale centro di disintossicazione del corpo. Se le sue funzioni vengono compromesse, nella retina e nella macula degli occhi ci può essere un deterioramento dei tessuti a causa dei radicali liberi.

La carenza di sangue del fegato, inoltre, può causare visione offuscata, miopia, occhi asciutti e floater.

Per comprendere l’entità di eventuali danni al fegato è importante non trascurare i segnali che il corpo ci da, come nausea, dolore, febbre, ittero e lividi.

Capire come la retina trasforma le immagini in segnali potrebbe essere fondamentale per la medicina

Con lo sviluppo dell’apprendimento automatico e dell’intelligenza artificiale, le malattie degli occhi saranno presto descritte come un errore dei calcoli eseguiti dalla retina. Un team internazionale di scienziati ha affrontato questo aspetto attraverso una serie esperimenti che combinano genetica, strumenti virali e molecolari, circuiti di microelettrodi ad alta densità e modelli computazionali.

Il loro nuovo modello di retina può prevedere con alta precisione l’esito di un’alterazione, un passo importante verso un modello informatico della retina in grado di prevedere l’esito di qualsiasi malattia retinica, prima di essere costretti a subire un intervento o sperare siano presto pronti ausili altamente tecnologici.

La vista inizia nella retina, dove le cellule dei fotorecettori catturano la luce che cade sull’occhio e la trasducono in attività neuronale. Le cellule gangliari, i neuroni di uscita della retina, inviano i segnali visivi al cervello. Tuttavia, la retina è molto più di una semplice macchina fotografica con un cavo: tra i fotoricettori e le cellule gangliari, la retina contiene circuiti neuronali complessi, che elaborano i segnati in arrivo ed estrapolano importanti caratteristiche dell’immagine. I calcoli dei circuiti retinici determinano quasi 30 diverse rappresentazioni neuronali della scena visiva, trasmesse contemporaneamente al cervello. Pertanto, la retina si comporta come un potente dispositivo di calcolo, modellando la rappresentazione visiva in modo profondo.

Un gruppo di scienziati del Friedrich Miescher Institute (FMI), l’Istituto di Molecolare e Clinica Oftalmologia di Basilea (IOB), ETH di Zurigo e l’Ecole Normale Supérieure ha alterato uno specifico elemento del circuito retinico, osservando poi le cellule orizzontali, un elemento del circuito che fornisce l’inibizione del feedback alla prima sinapsi visiva, tra fotorecettori e cellule bipolari. Per esaminare gli effetti, ha usato matrici di microelettrodi ad alta densità e ha registrato i segnali elettrici di centinaia di cellule gangliari contemporaneamente. Sorprendentemente, l’alterazione ha causato una serie di cambiamenti nell’output della retina.

Successivamente Felix Franke, uno dei principali autori con Rava A. Silveira, ha costruito un modello computerizzato della retina. Questo ha simulato i diversi percorsi che il segnale può affrontare attraverso la retina e ha permesso al team di investigare se la nostra attuale comprensione dei circuiti retinici potesse spiegare gli effetti osservati durante gli esperimenti. Il team ha scoperto che il modello ha effettuato cinque previsioni sul ruolo delle cellule orizzontali che non avevano mai intuito dai dati.

“Siamo rimasti sorpresi nel vedere che il modello è andato oltre quello che avevamo in mente al momento della costruzione”, afferma Franke. “Tutte le previsioni aggiuntive si sono rivelate corrette quando abbiamo condotto ulteriori esperimenti per testarle.”

Secondo i ricercatori, lo stress persistente può contribuire alla perdita della vista

I ricercatori di psicologia medica della Magdeburg University hanno pubblicato uno studio riguardante il rapporto tra stress psicologico persistente e progressiva perdita della vista, includendo raccomandazioni per migliorare la relazione medico-paziente e contenere lo stress.

Lo studio, che sarà presentato a novembre 2018 alla 5° Conferenza Internazionale “Low Vision and Brain” a Berlino si basa su un’analisi completa di centinaia di ricerche e rapporti clinici e sull’ipotesi che, se da un lato la perdita di vista è indotto dallo stress, dall’altro la riduzione di quest’ultimo contribuisce al ripristino della vista.”

“Lo stress continuo e i livelli elevati di cortisolo hanno un impatto negativo sull’occhio e sul cervello, a causa dello squilibrio del sistema nervoso (simpatico) e della deregolazione vascolare”, spiega Sabel, direttore dell’Istituto di psicologia medica della Magdeburg University, sottolineando che sia l’occhio che il cervello sono coinvolti nella perdita della vista, un fatto che è spesso trascurato dal e non è sistematicamente documentato nella letteratura medica.

Il comportamento e le parole del medico curante possono avere conseguenze nella riduzione della vista. Ma anche la capacità di rilassarsi. Rispetto a questa, una risposta davvero efficace potrebbe venire dalla meditazione.