Un nuovo studio condotto da ricercatori del Carney Institute for Brain Science della Brown University ha fornito nuove e accurate informazioni sui meccanismi del cervello che ci aiutano a prestare attenzione in mezzo a diverse distrazioni, e su cosa succede quando alcuni di noi non riescono a concentrarsi.

Studiare il cervello per capire determinate condizioni come l’ADHD

In una precedente ricerca, i ricercatori hanno determinato che le persone possono controllare separatamente quanto si concentrano, migliorando le informazioni rilevanti e quanto filtrano, eliminando le distrazioni. La nuova ricerca del team, pubblicata su Nature Human Behaviour, ha svelato il processo mediante il quale il cervello coordina queste due funzioni.

L’autore principale e neuroscienziato Harrison Ritz ha paragonato il processo al modo in cui gli esseri umani coordinano l’attività muscolare per eseguire movimenti fisici complessi: “Allo stesso modo in cui riuniamo più di 50 muscoli per eseguire un’azione fisica come usare le bacchette, il nostro studio ha scoperto che possiamo coordinare più forme diverse di attenzione per eseguire atti di destrezza mentale“, ha detto lo studioso che ha condotto il test.

I risultati dei test hanno fornito nuove informazioni su come le persone usano la loro capacità di attenzione e su cosa la fa fallire, ha affermato il coautore Amitai Shenhav, professore associato presso il Dipartimento di Scienze cognitive, linguistiche e psicologiche della Brown.

“Questi risultati possono aiutarci a capire come noi, come esseri umani, siamo in grado di mostrare una flessibilità cognitiva così straordinaria – di prestare attenzione a ciò che vogliamo, quando lo vogliamo”, ha spiegato Shenhav.

“Possono anche aiutarci a comprendere meglio i limiti di tale flessibilità e come i limiti potrebbero manifestarsi in alcuni disturbi legati all’attenzione come l’ADHD”, ha continuato.

Come si sono svolti i test sulla capacità di concentrazione del cervello

Per portare avanti la ricerca, Ritz ha proposto ai partecipanti un compito cognitivo mentre ha misurato la loro attività cerebrale in una macchina fMRI. I partecipanti hanno visto una massa vorticosa di punti verdi e viola muoversi a destra e a sinistra, come uno sciame di lucciole.

I test, di difficoltà differenziate, hanno previsto la distinzione tra il movimento e i colori dei punti. Ad esempio, ai partecipanti di un esercizio è stato chiesto di selezionare quale colore fosse prevalente per i punti in rapido movimento quando il rapporto tra viola e verde era quasi 50/50.

Ritz e Shenhav hanno poi analizzato l’attività del cervello dei partecipanti in risposta ai compiti. Ritz, ricercatore presso il Princeton Neuroscience Institute, ha spiegato come le due regioni del cervello lavorano insieme durante questa tipologia di esercizi.

“Si può pensare al solco intraparietale come se avesse due manopole sul quadrante di una radio: una che regola la messa a fuoco e l’altra che regola il filtraggio“, ha spiegato Ritz.

“Nel nostro studio, la corteccia cingolata anteriore del cervello tiene traccia di ciò che accade con i punti. Quando la corteccia cingolata anteriore riconosce che, ad esempio, il movimento rende il compito più difficile, dirige il solco intraparietale per regolare la manopola di filtraggio per ridurre la sensibilità al movimento“.

“Nello scenario in cui i punti viola e verdi sono quasi 50/50, potrebbe anche indirizzare il solco intraparietale a regolare la manopola di messa a fuoco per aumentare la sensibilità al colore. Ora le regioni del cervello interessate sono meno sensibili al movimento e più sensibili al colore appropriato, quindi il partecipante è maggiormente in grado di effettuare la selezione corretta”.

La mancanza di concentrazione è spesso legata ad un cervello complesso

La valutazione di Ritz ha sottolineato l’importanza della coordinazione mentale rispetto alla capacità mentale, rivelando che un’idea spesso espressa è un’idea sbagliata.

“Quando le persone parlano dei limiti del cervello, spesso lo mettono in termini di ‘gli esseri umani semplicemente non hanno la capacità mentale‘ o ‘gli esseri umani non hanno potenza di calcolo’“, ha aggiunto l’esperto.

“Questi risultati supportano una prospettiva diversa sul perché non siamo sempre concentrati. Non è che il nostro cervello sia troppo semplice, ma piuttosto che i nostri cervelli sono davvero complicati, ed è la coordinazione che è difficile“.

I progetti di ricerca in corso si stanno basando sui risultati di questi studi. Una partnership con medici-scienziati della Brown University e del Baylor College of Medicine sta studiando strategie di focalizzazione e filtro in pazienti con depressione resistente al trattamento.

I ricercatori del laboratorio di Shenhav stanno esaminando il modo in cui la motivazione guida l’attenzione. Uno studio co-condotto da Ritz, Brown e Xiamin Leng ha esaminato l’impatto dei premi e delle sanzioni finanziarie sulle strategie di focalizzazione e filtro del cervello.

Gli alberi di sequoia gigante prosperano nel Regno Unito, crescendo a un ritmo simile a quelli della California, la casa natale degli alberi. Raggiungendo fino a 90 metri di altezza, le sequoie giganti (Sequoiadendron giganteum) sono trale piante più alte del mondo.

La specie di conifere è originaria della catena montuosa della Sierra Nevada in California, ma l rimangono solo 80.000 esemplari, in gran parte a causa degli incendi sempre più frequenti e distruttivi.

Sequoie giganti: cosa sta accadendo nel Regno Unito?

Mathias Disney dell’University College di Londra ha affermato: “Le sequoie giganti vengono coltivate ampiamente nel Regno Unito. Sono incredibili e maestose e chiaramente piuttosto affascinanti agli occhi della gente”. Dal 19° secolo nel Regno Unito sono state piantate circa mezzo milione di sequoie giganti.

Per capire la situazione delle sequoie giganti in Regno Unito e cosa sta accadendo realmente, Disney e i suoi colleghi ne hanno analizzati 97 provenienti da boschetti della Scozia e del sud-est dell’Inghilterra. Utilizzando scanner laser, il team ha mappato ogni albero in 3D per determinare con precisione quanto fosse alto e largo e stimare quanto pensasse.

Alberi che crescono a una velocità disarmante

Gli alberi a crescita più rapida che gli studiosi hanno misurato crescono quasi alla stessa velocità di quelli della California, aggiungendo 70 cm di altezza e immagazzinando 160 kg di carbonio all’anno, circa il doppio di quello di una quercia autoctona del Regno Unito. Gli alberi di Benmore sono già tra gli alberi più alti del Regno Unito con i loro 55 metri, l’attuale detentore del record è un abete Douglas di 66 metri in Scozia.

Si tratta di alberi che  hanno “solo” 170 anni, all’incirca. Nessun albero nativo nel Regno Unito è più alto di circa 47 metri. In Inghilterra sono state riscontrate differenze significative nei tassi di crescita: le sequoie crescono più velocemente al nord, dove il clima è più umido.

Allora come sono arrivati questi alberi sino al Regno Unito? Il collezionismo di piante esotiche era un grande affare nei secoli XVIII e XIX, in gran parte come dimostrazione di ricchezza e gusto. Le sequoie giganti sono state introdotte per la prima volta nel 1853 dal commerciante di grano scozzese e appassionato collezionista dilettante Patrick Matthew, che le ha regalate agli amici. Più tardi, quello stesso anno, il vivaista commerciale William Lobb ne ha portati molti altri esemplari dalla California.

Le sequoie giganti sono divenute presto una fenomeno di tendenza e sono state piantate per creare imponenti viali agli ingressi di grandi case e tenute, nei cimiteri, nei parchi e nei giardini botanici. Le lettere su questi alberi  hanno aiutato gli studiosi a stabilire con precisione l’età gli alberi piantati, permettendo di calcolare i loro tassi di crescita. Normalmente, è necessario prelevare campioni dal nucleo di un albero per ottenere una stima accurata dell’età, ma questo procedimento può danneggiare l’albero.

Sequoie giganti: alberi maestosi

Le sequoie giganti sono alberi maestosi che fanno parte della famiglia delle cupressacea. Questi alberi iconici sono rinomati per la loro imponenza, longevità e storia evolutiva affascinante. Qui di seguito alcuni punti salienti circa questa pianta:

1. Descrizione fisica:
Le sequoie giganti sono alberi conifere di grandi dimensioni, tra gli organismi viventi più grandi del mondo. Possono raggiungere altezze incredibili di oltre 90 metri e diametri di tronco di oltre 7 metri. La corteccia è spessa e fibrosa, fornendo protezione contro gli incendi naturali.

2. Distribuzione geografica:
Le sequoie giganti sono endemiche della regione della Sierra Nevada in California, negli Stati Uniti. Sono presenti principalmente nei parchi nazionali come il Parco Nazionale di Yosemite, il Parco Nazionale delle Sequoie e il Parco Nazionale di Kings Canyon.

3. Longevità:
Le sequoie giganti sono tra gli organismi più longevi sulla Terra, con alcune specie che vivono per oltre 3.000 anni. La loro longevità è attribuita in parte alla loro resistenza ai parassiti e agli incendi.

4. Storia evolutiva:
Le sequoie giganti sono considerate fossili viventi, con esemplari che risalgono a milioni di anni fa. Hanno sopravvissuto a molteplici ere glaciali e altri cambiamenti climatici, adattandosi alle condizioni ambientali mutevoli.

5. Ecologia:
Le sequoie giganti sono un componente vitale degli ecosistemi forestali della California.
Forniscono habitat per una vasta gamma di specie animali, inclusi uccelli, mammiferi e insetti. Il loro legno morto fornisce sostegno e nutrimento per molte forme di vita.

6. Conservazione:
Nonostante la loro longevità e resistenza, le sequoie giganti affrontano minacce come incendi forestali, cambiamenti climatici e disturbi antropici. Esistono sforzi significativi per proteggere e conservare gli habitat delle sequoie giganti, comprese misure di gestione forestale e parchi nazionali.

7. Turismo e ricerca scientifica:
Le sequoie giganti attirano milioni di visitatori ogni anno, che vengono a vedere questi giganti naturali. Sono oggetto di numerosi studi scientifici che cercano di comprendere meglio la loro ecologia, la loro resistenza e il loro impatto sull’ambiente circostante.

Gli scienziati dell’Università di Hiroshima in Giappone ritengono di aver risolto uno dei misteri più duraturi della scienza: come le origini della vita siano scaturite dalla materia non vivente nel primo ciclo di sviluppo della Terra, ha spiegato un rapporto del New Atlas.

Origini della vita: create protocellule autoreplicanti in laboratorio

Nello studio sulle origini della vita pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori hanno spiegato in dettaglio come hanno creato protocellule autoreplicanti in laboratorio. Gli esperti hanno ritenuto che queste abbiano dato peso all’ipotesi dell’evoluzione chimica, che è  stata una proposta lanciata per la prima volta negli anni ’20 .

 “Le origini della vita hanno avuto inizio con la formazione di macromolecole da piccole semplici molecole, e quelle macromolecole hanno formato assemblaggi molecolari che potrebbero proliferare”, ha spiegato Muneyuki Matsuo, primo autore dello studio, in un comunicato stampa.

I ricercatori di Hiroshima si sono proposti specificamente di indagare sull’origine degli assemblaggi molecolari che proliferano da piccole molecole, poiché questi sono rimasti un mistero sin da quando è stato ipotizzato per la prima volta lo scenario dell‘evoluzione chimica. Nel comunicato stampa dell’Università di Hiroshima, Matsuo li ha definiti: “L’anello mancante tra chimica e biologia nell’origine della vita“.

L’ascendenza comune dell’umanità risale alle sue origini molecolari

Per il loro studio, i ricercatori hanno mirato a ricreare queste protocelle proliferanti in laboratorio. In primo luogo, hanno creato una nuova piccola molecola a partire da derivati ​​di amminoacidi che si sarebbero autoassemblati in cellule primitive. Dopodiché è stata aggiunta in acqua a temperatura ambiente a pressione atmosferica.

I ricercatori hanno scoperto che le molecole erano disposte in peptidi in cui successivamente si sono formate spontaneamente goccioline. Aggiungendo più aminoacidi, gli scienziati hanno osservato che queste goccioline crescevano di dimensioni e poi si dividevano: un processo paragonabile all’autoriproduzione delle cellule biologiche.

“Costruendo goccioline di peptidi che proliferano nutrendosi di nuovi derivati ​​di amminoacidi, abbiamo chiarito sperimentalmente il mistero di lunga data di come gli antenati prebiotici fossero in grado di proliferare e sopravvivere concentrando selettivamente sostanze chimiche prebiotiche”, ha aggiunto Matsuo, riguardo lo studio sulle origini della vita.

“I nostri risultati hanno indicato che le goccioline sono diventate aggregati molecolari evolutivi, uno dei quali è diventato il nostro antenato comune. Inoltre, durante l’esperimento, alcune delle goccioline hanno anche concentrato acidi nucleici, che trasportano informazioni genetiche”, ha specificato l’esperto.

Sebbene i risultati non abbiano chiarito in modo definitivo come sono sviluppate le origini della vita sulla Terra primordiale,  hanno dato una certa rilevanza all’ipotesi dell’evoluzione chimica e hanno indicato ulteriori strade di ricerca per la comunità scientifica. Gli scienziati hanno anche testato l’ipotesi dell’RNA, che afferma che le molecole di RNA sono state le prime molecole autoreplicanti che hanno portato alla vita sulla Terra.

La teoria  della replicazione dell”RNA è stata verificata di recente, sempre in laboratorio, Gerald Joyce, presidente di Salk e uno degli autori del nuovo studio, ha dichiarato:“Questa è la strada che spiega come la vita possa nascere in un laboratorio o, in linea di principio, in qualsiasi parte dell’Universo”.

Origini della vita: sono necessari altri studi

Altre vie di ricerca, nel frattempo, hanno suggerito che gli asteroidi potrebbero aver portato i componenti necessari per la vita sulla Terra: i ricercatori del Southwest Research Institute con sede negli Stati Uniti hanno affermato che le loro scoperte hanno indicato che asteroidi delle dimensioni di una città hanno colpito la Terra molto più frequentemente di quanto pensato in precedenza, dando peso a quella particolare ipotesi.

Successivamente, i ricercatori di Hiroshima punteranno a continuare le loro indagini sugli amminoacidi per acquisire maggiori conoscenze su come le origini della vita abbiano potuto esordire nel nostro pianeta natale.