Un Premio Nobel con molto “senso”

Sensoriale
📅 Ottobre 2021
⏱️ 4 min di lettura

Il Premio Nobel per la Fisiologia o Medicina 2021 è andato a due scienziati che hanno svelato come il nostro corpo percepisce il calore, il freddo e la pressione. Una scoperta che per noi ha un significato speciale: tocca da vicino quel “senso nascosto” che tanti bambini con disturbi del neurosviluppo faticano a elaborare.

C’è un senso che quasi nessuno nomina, eppure è attivo ogni secondo della nostra vita. Non è la vista, né l’udito, né il gusto. È la propriocezione: la capacità del corpo di sapere dove si trova nello spazio, quanta forza sta usando, quanto pesano le cose tra le mani. È grazie a questo senso silenzioso che riusciamo ad abbracciare qualcuno con la giusta forza — né troppa, né troppo poca — o a posare un bicchiere sul tavolo senza spaccarlo.

Per molti bambini con disturbi del neurosviluppo, questo canale di comunicazione tra corpo e cervello funziona in modo diverso. Possono rompere oggetti senza volerlo, sbattere le porte con forza inaspettata, o non riuscire a calibrare i propri movimenti. Non è mancanza di attenzione o di volontà: è che il messaggio che arriva dal corpo al cervello è distorto, attutito, o elaborato in modo non convenzionale.

David Julius e Ardem Patapoutian, vincitori del Premio Nobel 2021
Ardem Patapoutian e David Julius durante la cerimonia del Kavli Prize, Oslo, settembre 2022. Foto: Thomas Eckhoff / The Kavli Prize, Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.0).

🧠 Perché ci interessa

La propriocezione è spesso il grande assente nelle valutazioni standard, eppure la ricerca mostra che le difficoltà di elaborazione propriocettiva sono tra le più comuni nei bambini con autismo, ADHD e disprassia. Capire come funzionano a livello molecolare i recettori che raccolgono questi segnali è il primo passo per capire cosa succede quando questo sistema funziona in modo atipico.

La domanda antica che il Nobel ha risposto

Come fa la pelle a trasformare il tocco di una piuma, il calore di una tazza di tè, o la pressione di una stretta di mano in un segnale comprensibile per il cervello? Questa domanda accompagna la curiosità umana da millenni — e nel 2021 ha finalmente ricevuto una risposta degna del premio più importante della scienza.

Il Comitato Nobel ha assegnato il premio a David Julius e Ardem Patapoutian per aver identificato i recettori molecolari che trasformano stimoli fisici — temperatura, pressione, tocco — in impulsi nervosi. Prima del loro lavoro, sapevamo che questi segnali arrivavano al cervello, ma non conoscevamo il “cancello” attraverso cui passavano.

👨‍🔬 I protagonisti

David Julius Nato a New York nel 1955. Professore all’Università della California, San Francisco dal 1989.
Ardem Patapoutian Nato a Beirut nel 1967, cresciuto a Los Angeles. Professore a Scripps Research, La Jolla, California.

Il peperoncino che ha cambiato la neuroscienzaa

La storia di Julius inizia in cucina — o meglio, con quello che succede quando mordiamo un peperoncino. La capsaicina, il composto che dà al peperoncino il suo bruciore caratteristico, produce una sensazione di calore intenso anche quando la temperatura reale non è cambiata. Come mai? Julius ha usato questa stranezza per identificare il canale proteico — chiamato TRPV1 — che nelle terminazioni nervose della pelle risponde sia al calore reale che alla capsaicina. Una scoperta nata dall’osservare un fatto apparentemente banale: il peperoncino “brucia” senza bruciare davvero.

Patapoutian, invece, si è concentrato su un problema diverso: come fa la pelle a sentire la pressione? Ha identificato cellule capaci di rispondere a stimoli meccanici e, disattivando sistematicamente i geni candidati una ad una, ha trovato i canali proteici responsabili — i recettori Piezo. Questi sensori trasformano la deformazione fisica delle cellule — una pressione, uno stiramento, un tocco — in segnale elettrico.

🔬 Cosa sono i canali Piezo

I recettori Piezo (dal greco πιέζω, “premere”) sono canali ionici meccanosensibili: proteine nella membrana cellulare che si aprono quando la cellula viene deformata fisicamente, permettendo il passaggio di ioni e generando un segnale nervoso. Si trovano non solo nella pelle, ma anche nei muscoli, nelle articolazioni, negli organi interni — ovunque il corpo abbia bisogno di “sentire” la pressione o lo stiramento. Sono, in altre parole, i mattoni molecolari della propriocezione.

Camminare scalzi sull’erba: una poesia di neuroscienze

Schema dei recettori sensoriali nella pelle - propriocezione
Recettori della pelle umana: meccanorecettori liberi (recettori dei peli) ed encapsulati (corpuscoli di Pacini, corpuscoli di Meissner, corpuscoli di Ruffini, dischi di Merkel). Fonte: Thomas Haslwanter, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0).

Il comunicato Nobel descrive questa scoperta con un’immagine bellissima, che vale la pena citare quasi per intero: “Immagina di camminare a piedi nudi su un prato in una calda giornata estiva. Puoi sentire il calore del sole, la carezza del vento e i singoli fili d’erba sotto i tuoi piedi. Queste impressioni di temperatura, tatto e movimento sono essenziali per il nostro adattamento all’ambiente in continua evoluzione.”

Ogni singola sensazione descritta in quell’immagine — il calore, il vento, l’erba — passa attraverso i recettori scoperti da Julius e Patapoutian. Ogni volta che un bambino tocca una superficie, raccoglie un oggetto o sente la pressione delle scarpe sui piedi, questi canali molecolari sono al lavoro, traducendo il mondo fisico in linguaggio nervoso.

💡 Implicazioni per il neurosviluppo

Comprendere i meccanismi molecolari della percezione sensoriale apre nuove strade per capire le differenze sensoriali nei disturbi del neurosviluppo. Se sappiamo come funzionano i “cancelli” che trasformano pressione e temperatura in segnali nervosi, possiamo iniziare a chiederci cosa succede quando questi cancelli sono tarati diversamente — troppo sensibili, troppo poco, o semplicemente con una soglia di attivazione non convenzionale.

Non si tratta di deficit da correggere, ma di varianti nel modo in cui il corpo traduce il mondo fisico. Una comprensione più profonda di questi meccanismi può portare a interventi più mirati, più rispettosi, e più efficaci.

Un Nobel che parla di peperoncini e cellule sotto pressione sembra lontano dall’aula scolastica o dalla seduta di terapia. Ma in realtà, ogni volta che osserviamo un bambino che stringe troppo forte la mano di qualcuno, o che evita certi tessuti, o che ha bisogno di essere abbracciato forte per sentirsi calmo, stiamo guardando in faccia proprio quei recettori — TRPV1 e Piezo — al lavoro. Oppure che faticano a lavorare come ci aspetteremmo.

📚 Fonte

Nobel Prize Outreach AB 2021. Press release: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021. NobelPrize.org. Pubblicato il 4 ottobre 2021.

Link originale: nobelprize.org – Press release 2021

Immagini: © The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Illustrator: Mattias Karlén. Tradotto e adattato da Neurosviluppo.it.