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Archivi categoria: Opinioni

L’evoluzione degli occhi a mandorla

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La maggior parte dei post su questo blog nasce sempre da domande che mi pongo osservando l’ambiente quotidiano che mi circonda. Poiché in questo periodo mi trovo in Giappone le curiosità che mi colpiscono sono per forza di cose legate a questo strano e affascinante universo.

Da quando mi trovo in Asia ho trattato argomenti come la fisiologia del pesce palla (prelibatezza della cucina giapponese) e lo strano rapporto degli asiatici con gli alcolici. Proseguendo lungo questa tangente vorrei ora affrontare un altro dei tratti distintivi delle popolazioni asiatiche: gli occhi a mandorla.

Da dove deriva la tipica forma degli occhi asiatici?

I fattori anatomici che determinano la forma degli occhi a mandorla sono diversi. Questi includono zigomi alti, un ponte nasale più schiacciato, accumuli di grasso attorno agli occhi ed un epicanto mediamente più pronunciato. L’epicanto è una piega di pelle che si trova sopra sopra l’occhio davanti alla palpebra ed è probabilmente la componente più caratteristica degli occhi a mandorla.

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Tipico occhio asiatico, con un epicanto (piega cutanea davanti alla palpebra) particolarmente pronunciato. [Fonte: Wikipedia]

Ma come si sono evoluti gli occhi a mandorla?

Per rispondere a questa domanda bisogna prima di tutto sfatare un mito. Gli occhi a mandorla non sono un’esclusiva delle popolazioni asiatiche. Un epicanto sviluppato si trova comunemente nei neonati i cui occhi in crescita vengono protetti da questa particolare piega cutanea. Tale protezione può risultare utile anche in un individuo adulto se vive in un ambiente particolarmente ostile.

La selezione naturale ha perciò portato ad un fenomeno di neotenia (ovvero la persistenza in età adulta di tratti infantili) in quei popoli che abitano ambienti caratterizzati da grandi sbalzi stagionali, tra inverni rigidi ed estati torride. Gli occhi a mandorla si sono quindi evoluti in territori continentali e remoti (come ad esempio la Mongolia e la Siberia, ma non solo) mentre gli occhi più “caucasici” sono tipici di territori più temperati e tropicali.

Di conseguenza un epicanto molto sviluppato si può trovare anche in popoli differenti come gli scandinavi, irlandesi, eschimesi, indigeni americani e africani (soprattutto nei Boscimani del Sudafrica). Inoltre, questo tratto che da agli occhi un taglio così particolare è presente nella maggioranza dei soggetti affetti da sindrome di Down (da cui deriva il termine ormai dispregiativo di mongoloidismo).

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Esempi di occhi a mandorla (con un epicanto mediale pronunciato) in popolazioni non asiatiche. Da in alto a sinistra e in senso orario: la cantante islandese Bjork di discendenza scandinava, Nelson Mandela, una ragazza indigena sudamericana e un’anziana Inuit.

Al giorno d’oggi, però, gli occhi a mandorla sono diffusi anche in regioni con un clima molto più mite e/o tropicale come il Sud-Est asiatico. Questa larga diffusione è probabilmente una conseguenza di una selezione sessuale operata nel corso dei secoli. In sostanza l’occhio a mandorla è stato attivamente selezionato come un tratto estetico positivo ed attraente, diffondendosi e consolidandosi all’interno delle vaste popolazioni del continente asiatico.

Riassumendo, gli occhi a mandorla si sono sviluppati in un primo momento per selezione naturale in territori dove il clima avverso richiedeva una maggiore protezione per gli occhi, e si sono poi diffusi in regioni più temperate per selezione sessuale in quanto considerati un tratto estetico attraente.

Per quanto riguarda il Giappone è affascinante scoprire come l’arcipelago sia stato colonizzato dai popoli con gli occhi a mandorla in tempi relativamente recenti rispetto al resto del continente asiatico. Per questo nella parte settentrionale del paese si può ancora incontrare la minoranza indigena del popolo Ainu caratterizzata da tratti facciali più simili a quelli degli aborigeni australiani che a quelli tipicamente associati ai giapponesi moderni.

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Un esponente del popolo Ainu, popolazione indigena del Giappone che sopravvive nella parte più a Nord del Paese.

In chiusura vorrei sottolineare che, come per qualsiasi caratteristica fisica, non esiste uno standard di riferimento. L’occhio a mandorla “asiatico” è sicuramente diverso dall’occhio “caucasico”, ma non bisogna fare l’errore di considerare uno la normalità e l’altro la variazione sulla normalità. Entrambi i tratti si sono evoluti per adattarsi al meglio al relativo contesto ambientale e sociale di riferimento.

Per approfondire l’argomento consiglio di leggere QUESTO post con i relativi commenti (fonte principale per questo post).

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Il 2015 di Potenziale d’azione

I folletti delle statistiche di WordPress.com hanno preparato un rapporto annuale 2015 per questo blog.

Ecco un estratto:

La sala concerti del teatro dell’opera di Sydney contiene 2.700 spettatori. Questo blog è stato visitato circa 44.000 volte in 2015. Se fosse un concerto al teatro dell’opera di Sydney, servirebbero circa 16 spettacoli con tutto esaurito per permettere a così tante persone di vederlo.

Clicca qui per vedere il rapporto completo.

Il 2014 di Potenziale d’Azione – Le statistiche del blog

I folletti delle statistiche di WordPress.com hanno preparato un rapporto annuale 2014 per questo blog.

Ecco un estratto:

La sala concerti del teatro dell’opera di Sydney contiene 2.700 spettatori. Questo blog è stato visitato circa 27.000 volte in 2014. Se fosse un concerto al teatro dell’opera di Sydney, servirebbero circa 10 spettacoli con tutto esaurito per permettere a così tante persone di vederlo.

Clicca qui per vedere il rapporto completo.

Attraverso la Natura con Edvard Munch.

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“Sul fiordo nero-azzurro e sulla città c’erano sangue e lingue di fuoco. I miei amici continuavano a camminare e io tremavo ancora di paura… e sentivo che un grande urlo infinito pervadeva la natura.”

PREMESSA: non sono un esperto d’arte. La mia conoscenza della storia dell’arte si colloca tra Alberto Sordi e Anna Longhi alla Biennale di Venezia e Aldo, Giovanni e Giacomo al museo di arte moderna.

Ciononostante mi piace visitare mostre e musei, lasciandomi guidare dalla mia curiosità e cercando di andare oltre la limitatezza della mia ignoranza in materia.

Ed è proprio questa curiosità che mi ha portato ad entrare nel Munch Museum di Oslo. Devo ammettere che, all’ingresso, le mie aspettative erano, Urlo a parte, abbastanza basse e sono contento di essere stato piacevolmente smentito dalla splendida esposizione che mi sono trovato davanti.

Organizzata dal Munch Museum stesso in collaborazione con il Museo di Storia Naturale di Oslo e dal titolo “Through Nature” (Attraverso la Natura).

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Locandina della mostra all’ingresso del Munch Museums di Oslo.

La mostra consiste in un’analisi multidisciplinare della rappresentazione della Natura nell’arte di Munch. I quadri dell’artista vengono affiancati ad antichi reperti fossili mentre la percezione dei fenomeni naturali secondo Munch viene  associata a concetti e teorie scientifiche quali l’evoluzione e la selezione naturale.

Arte e Scienza da sempre osservano lo stesso mondo fisico con lenti differenti. Difficilmente riescono a comunicare tra loro ed utilizzare le visioni di Munch come punto d’incontro è un’idea, a mio parere, geniale. Per questo vorrei condividere con i lettori di questo blog alcune delle opere che più mi hanno colpito, aggiungendo alcune riflessioni personali (non odiatemi se dico inesattezze su Munch e sull’arte in generale…).

Prometto di essere breve, sia per non annoiare sia per lasciare qualcosa in sospeso. Del resto la mostra è aperta fino al 4 gennaio e se capitate a Oslo vale davvero la pena di essere visitata.

L’opera che mi ha più colpito in assoluto è sicuramente “Metabolismo. Vita e Morte” nota anche come “Adamo ed Eva”. Dipinto nel 1899, il quadro rappresenta un uomo ed una donna nudi vicino ad un albero. Nella parte inferiore del quadro si possono notare dei teschi sepolti tra le radici  mentre nella parte superiore si delineano i profili di una città.

Metabolismo. Vita e Morte

Metabolismo. Vita e Morte

La Scienza definisce il metabolismo come l’insieme delle reazioni fisico-chimiche che avvengono all’interno di un organismo. Materia ed energia vengono assorbite dall’organismo e con l’organismo si trasformano in continuazione. È affascinante vedere come Munch estenda la definizione di metabolismo aldilà del suo significato portandola ad abbracciare anche i concetti di Vita e Morte.

Come le molecole e l’energia che fluiscono in un organismo anche gli esseri viventi nella loro totalità fluiscono tra la Vita e la Morte, trasformandosi.

Nei cicli naturali organismi interi muoiono o si trasformano per dare vita ad altri organismi. Nel quadro in questione l’immagine biblica di Adamo ed Eva si incastona tra la Morte (gli scheletri sotterrati) e la Vita (la città sovrastante), con questi due aspetti collegati dall’albero centrale.

Vita e Morte si trasformano l’una nell’altra e con esse sono gli organismi stessi a trasformarsi evolvendosi.

Il “metabolismo” della Natura porta il passato rappresentato sempre dai teschi sepolti tra le radici dell’Albero della Vita ad evolversi nel presente rappresentato dalla città posta nella parte superiore del dipinto. Un’evoluzione che si basa sulla riproduzione di organismi che si uniscono nel corso delle generazioni. Adamo ed Eva sono in questo caso i pilastri del metabolismo dell’evoluzione della Vita.

L’evoluzione basata sulla riproduzione sessuata ci porta al concetto di selezione sessuale ed alla seconda opera intitolata “Gelosia”.

Gelosia

Gelosia

In questo quadro un uomo ed una donna si corteggiano sullo sfondo, mentre in primo piano una figura dal volto triste li spia da dietro un cespuglio rodendosi di invidia.

In questo caso ho apprezzato l’associazione tra la sfera emotiva e sentimentale ed il concetto di selezione sessuale. L’evoluzione degli organismi attraverso la selezione naturale, infatti, non viene spinta solamente dal bisogno di adattarsi all’ambiente circostante. Anche la necessità di trasmettere i propri geni alle generazioni future è una forza trainante dell’evoluzione e plasma gli organismi in una continua competizione per trovare un partner con il quale riprodursi.

Questa competizione per la riproduzione si arricchisce a livello dell’essere umano nel momento in cui entra in gioco la mente con le proprie emozioni ed i propri sentimenti. La corsa alla trasmissione dei propri geni può assumere così i volti della gioia e dell’amore o dell’odio e dell’invidia.

Ho promesso di essere breve e chiuderò con l’ultimo quadro ancora selezionato tra quelli che mi hanno colpito particolarmente. Intitolato “Madonna” o “Donna che fa l’amore” rappresenta una figura femminile nuda e sensuale circondata da una cornice nella quale fluttuano degli spermatozoi.

Madonna

Madonna

Potrei fare molte riflessioni in merito a quest’opera ma in questo caso vorrei evidenziare come anche la Scienza può influenzare la storia dell’Arte. La rappresentazione degli spermatozoi e del loro moto da parte di Munch, infatti, è stata resa possibile grazie agli studi dell’olandese Anton van Leeuwenhoek che nel 1667 per primo osservò la peculiare forma dei gameti maschili tramite l’uso di lenti da lui stesso realizzate.

Scienza ed Arte. Sfere differenti della natura umana che osservano la stessa realtà fisica da punti di vista diversi. Punti di vista che non si escludono tra loro ma che, anzi, possono completarsi a vicenda.

Inoltre, per approfondire, QUI potete trovare la pagina interattiva dell’esposizione (in inglese o norvegese).

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Lucy e l’evoluzione dell’Uomo.

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Il regista francese Luc Besson (“Il quinto elemento”) torna in questi giorni nelle sale con “Lucy”.

Chi mi segue sa che di solito, se faccio recensioni, propongo documentari e non tratto veri e propri film.

Quella che vorrei proprorvi oggi, però, non è esattamente una recensione ma piuttosto un insieme di riflessioni e domande che questo film ha suscitato in me.

Partiamo da una breve sinossi del film (ATTENZIONE: SPOILER!): l’essere umano usa solo una percentuale limitata della propria capacità cerebrale (una leggenda metropolitana molto diffusa, completamente infondata ma utile in un contesto fantascientifico come questo). Lucy (Scarlett Johansson) trova un modo di aumentare la propria capacità cerebrale portandola gradualmente sino al 100%.

Tralasciando un’analisi tecnica che non mi compete vorrei soffermarmi sul concetto di espansione della capacità cerebrale come passo evolutivo verso un miglioramento della specie umana.

La protagonista del film condivide nome e ruolo con Lucy, il celebre Australopithecus afarensis i cui resti furono scoperti in Etiopia esattamente 40 anni fa (il 30 novembre 1974 per la precisione) e che nell’immaginario comune viene considerato come il precursore, se non il fondatore, della razza umana.

Allo stesso modo la Lucy moderna del film rappresenta un salto evolutivo, il primo esemplare di un nuovo livello dell’essere umano. Un passaggio netto da una specie primitiva ad una più avanzata.

Una riproduzione dei resti dell'australopiteco Lucy.

Una riproduzione dei resti dell’australopiteco Lucy.

Nel contesto della pellicola quello che più mi intriga è come il progresso cerebrale e della nostra specie venga rappresentato sullo schermo.

Lucy, aumentando le proprie funzioni cerebrali diventa un essere calcolatore e privo di emozioni, acquisisce una conoscenza assoluta dell’Universo e riesce addirittura a manipolare la realtà.

Quindi, in poche parole, secondo Besson (che credo interpreti un pensiero comune) l’evoluzione mentale porterebbe l’uomo a divenire una macchina con capacità di calcolo infinita ed il potere di plasmare il mondo circostante (e probabilmente di ingannare la Morte).

Questo, senza farlo apposta, si aggancia perfettamente alla mia riflessione sull’uso del pensiero razionale che ho condiviso nel mio post precedente (QUI).

È affascinante vedere come l’evoluzione del cervello umano venga intesa come semplice aumento del potere di calcolo del cervello stesso. E le emozioni? Non sono forse anch’esse un prodotto del cervello tanto quanto il pensiero razionale? Per quale motivo un cervello in evoluzione dovrebbe espandere una sua caratteristica (l’elaborazione razionale) a discapito di un’altra (il lato emotivo ed empatico)?

Ancora una volta il miglioramento della specie vede l’essere umano tendere verso il concetto di macchina intesa come mero strumento di calcolo. Un super-computer in grado di sondare ogni particella ed ogni variabile dell’Universo, ma privo di qualsiasi coinvolgimento. Riuscire ad aprire la porta della conoscenza assoluta senza avere la voglia e l’entusiasmo (o il timore) di attraversarne la soglia.

Questa visione, secondo me, è figlia di due fattori principali. Da un lato c’è il concetto di una conoscenza basata sulla catalogazione razionale della realtà che crea schemi il più possibile oggettivi e condivisi. Dall’altro l’idea che il lato empatico/emotivo del nostro cervello sia limitante, fonte di preoccupazioni e dolori, in generale tutti aspetti che sembrano frenare il nostro progresso come specie.

Una visione riduttiva dal mio punto di vista. Un pensiero razionale avanzato e una sfera empatica sviluppata sono due prodotti fondamentali del nostro cervello che uniti danno luogo alla meraviglia del pensiero cosciente. Due sfere interconnesse che hanno permesso alla Lucy di 3 milioni di anni fa di dar vita ad una specie in grado di distinguersi nettamente dal resto degli esseri viventi.

(ATTENZIONE: SPOILER!) Questa Lucy moderna, nel suo progresso evolutivo limitato, non può fare altro che compiere due passi finali: prima trasformarsi in un computer potentissimo in grado di analizzare la struttura della realtà, ed infine diventare la stessa struttura della realtà.

Al termine della propria evoluzione Lucy lascia nelle mani del genere umano una chiavetta USB (veramente eh…) contenente tutta la conoscenza dell’Universo. Un finale deludente e una visione davvero limitante.

Rimanendo in ambito cinematografico e fantascientifico credo che una possibile evoluzione della mente umana sia meglio rappresentata da un personaggio come Neo di “Matrix” più che da Lucy.

Il confronto finale tra Neo e la Coscienza delle Macchine in “Matrix Revolutions”

Nel suo cammino verso la conoscenza assoluta Neo evolve in modo omogeneo entrambe le sfere della propria natura umana e le sue scelte finali non sono guidate solamente da una enorme capacità di calcolo. Ed è proprio questo aspetto che gli permette di imporsi su macchine dotate si di una capacità di calcolo superiore ma limitate da una coscienza globale tutto sommato primitiva rispetto a quella umana.

Quindi, perché mai un ipotetico Homo sapiens superior (prendendo il termine in prestito dagli X-Men) dovrebbe per forza assomigliare ad un computer con una grande memoria ed un’infinita capacità di calcolo? Perché alcuni aspetti della nostra natura umana ci spaventano così tanto?

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La Ragione ed Io.

Il pensiero razionale è stato e continua ad essere estremamente importante all’interno del mio percorso formativo. In quanto giovane uomo di scienza (ancora in divenire) i meccanismi della razionalità sono per me imprescindibili al fine di sviluppare una mente analitica in grado di osservare, elaborare e dedurre in maniera sistematica.

Personalmente considero il pensiero razionale uno degli strumenti più potenti che l’Uomo ha a propria disposizione per indagare e comprendere la struttura ultima della Realtà.

È ironico pensare che fino a non troppi anni fa avrei scritto che la ragione è LO strumento più potente a disposizione dell’Uomo e devo ammettere che il mio rapporto con il pensiero razionale si è un po’ ridimensionato negli ultimi tempi.

Non fraintendetemi, la Ragione con la maiuscola rimane lo strumento fondamentale sul quale si basa il metodo scientifico. L’oggettività della classificazione sistematica e della misurazione dei fenomeni empirici è garantita dal pensiero razionale. Qualsiasi affermazione o teoria che voglia avere un carattere scientifico oggettivo deve per forza passare attraverso un processo di analisi razionale.

Questo, però, non implica che ci si debba identificare con la propria razionalità. Ed è proprio questo il punto che vorrei approfondire con questo breve post.

Come detto, il pensiero razionale è solo UNO degli strumenti della mente e, in quanto strumento, non dovrebbe coincidere con la coscienza che lo utilizza.

L’identificazione tra coscienza e pensiero razionale porta ad eleggere quest’ultimo ad unico metodo di valutazione anche a livello soggettivo e questo, secondo me, può diventare un grosso ostacolo per lo sviluppo di una mente equilibrata.

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Da giovane romantico ho pensato di trovare nel mondo della Scienza solo menti illuminate ed aperte. Quello che ho notato, invece, è che le persone più brillanti dal punto di vista scientifico sono spesso intrappolate in un mondo limitante dominato in modo univoco dagli schemi rigidi del pensiero razionale.

Considerare la logica razionale come unica fonte della Verità può essere estremamente pericoloso. Sia perché può portare alla banalizzazione dei fenomeni naturali (perdendo quel senso di meraviglia e curiosità che secondo me dovrebbe guidare il cammino di uno scienziato), sia perché può spingere un individuo ad ergersi ad assoluto garante della Morale. E nel momento in cui ci si proclama fonte di pura etica e moralità il passo verso l’arroganza e la boriosa saccenza è davvero molto breve.

Per fare un paio di esempi celebri basti pensare a sir Richard Dawkins (chi segue questo blog sa quanto apprezzi la sua mente brillante) che, guidato da un ultra-razionalismo militante, si rende spesso protagonista di scivoloni non proprio eleganti (e.g. in un suo recente tweet ha affermato che mettere al mondo un bambino down invece di abortire sarebbe immorale). Oppure si pensi al comico americano Bill Maher, in genere lucido e geniale, ma che scade quando si intestardisce in difesa dell’ateismo assoluto.

Negli Stati Uniti, va detto, il dibattito tra fede e scienza raggiunge livelli da scontro tra tifoserie: da un lato creazionisti deliranti e dall’altro ultra-atei convinti che il pensiero razionale sia l’unica faro del genere umano. A questo punto devo ammettere che anche io nel corso della mia adolescenza sono stato un ultra-ateo (con tutta la conseguente saccenza sopra citata) e questo mi è comunque servito per imparare ad utilizzare il pensiero razionale e per sviluppare una mia individualità. Oggi, però, mi trovo a mettere in discussione questo atteggiamento estremo. Quando ascolto le argomentazioni degli ultra-atei americani le condivido ancora da un punto di vista logico, ma non ne apprezzo più le motivazioni né l’effettiva utilità (nel senso che non condivido l’atteggiamento di scontro e trovo quasi inutile una tale strenua opposizione).

Questa critica all’ultra-ateismo quasi fanatico è approfondita ed esposta molto chiaramente dal primatologo olandese Frans De Waal nella sua opera “Il bonobo e l’ateo. In cerca di umanità tra i primati” (di cui, come sempre, consiglio la lettura).

Per me è stata una doccia fredda rendermi conto di quanto una mente puramente razionale possa chiudersi su se stessa e dividersi in numerosi compartimenti stagni isolati tra loro. Forse è banale, ma ho sempre pensato che la padronanza della razionalità garantisse con certezza un approccio estremamente dinamico e aperto nei confronti della realtà, ma probabilmente questa è solo una parziale verità. Scelte e comportamenti puramente logici e razionali possono non essere condivisibili dal punto di vista etico o empatico. Del resto, anche se una razionalità così sviluppata rimane una prerogativa umana, sono proprio gli atteggiamenti meno razionali ad essere considerati più “umani” dai nostri simili.

Quello che voglio dire con questa breve (e spero comprensibile) riflessione è che la razionalità è uno strumento potentissimo e veramente utile, ma una vita guidata dal solo pensiero razionale può essere più chiusa e limitata più di quanto avessi mai potuto immaginare.

 

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Vivere di radiazioni.

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Alzi la mano chi non conosce Godzilla. Anche chi non ama il genere non potrà non conoscere il mostro cinematografico per antonomasia, padre di tutti i mostri giganti spesso identificati con il termine giapponese “kaiju” (letteralmente “strana creatura”).

Il gigantesco lucertolone è tornato recentemente nelle sale con una nuova produzione americana per celebrare il 60° anniversario della sua prima apparizione al largo delle coste giapponesi.

Un fotogramma tratto dal nuovo Godzilla del 2014.

Un fotogramma tratto dal nuovo Godzilla del 2014.

Per chi non lo sapesse, Godzilla non è solo un mostro distruttore di città. Questo bestione simile ad un dinosauro, infatti, nasce anche come critica all’utilizzo dell’energia nucleare ed delle armi atomiche. Con le proprie dimensioni e la propria forza distuttrice Godzilla rappresenta l’inarrestabile potenza dell’energia nucleare.

Capisco possa difficile vedere allegorie guardando un dinosauro di gomma abbattere grattacieli di cartapesta, ma pensate che il primo film uscì nelle sale nel 1954, solo 9 anni dopo le esplosioni atomiche che cancellarono Hiroshima e Nagasaki dalle mappe giapponesi nell’agosto del 1945.

Il tema nucleare è il leitmotiv di tutti i film di Godzilla. Nel primo film del 1954, ad esempio, il mostro viene risvegliato da un’esplosione atomica ed in seguito potenziato dalle radiazioni che lo rendono praticamente invincibile.

Il primo Godzilla del 1954. Un pupazzone circondato da modellini di mezzi militari (credits: Wikipedia)

Nell’immaginario collettivo le radiazioni liberate nell’ambiente in seguito a disastri nucleari sono sempre (e giustamente) assocciate a morte, devastazione e terribili mutazioni genetiche nei sopravvissuti. I danni provocati alla doppia elica del DNA dalle radiazioni ionizzanti possono portare allo sviluppo di tumori e gravi malattie e deformazioni nei neonati. Ovviamente non stiamo parlando di lucertole alte 50 metri, ma le zone altamente radioattive rimangono tra i luoghi più pericolosi ed inospitali del pianeta.

Nonostante queste zone siano praticamente inabitabili dall’uomo, esiste un discreto numero di organismi in grado di sopravvivere in ambienti saturi di radiazioni ionizzanti. Piante, vermi, insetti e batteri, per esempio, hanno stupito tutti dimostrando di poter sopravvivere ed adattarsi alle zone circostanti le rovine del reattore di Chernobyl.

Tra gli organismi radioresistenti spicca su tutti Thermococcus gammatolerans, un archea (organismi unicellulari simili ai batteri) in grado di sopportare un livello di raggi gamma fino a 30.000 grays (il gray è l’unita di misura per l’assorbimento di radiazioni ionizzanti, la dose letale per un essere umano oscilla tra i 4 e i 10 grays).

Thermococcus gammatolerans, questo organismo possiede la miglior resistenza alle radiazioni ionizzanti mai osservata in Natura (credits: Wikipedia)

Ma Thermococcus e gli altri organismi radioresistenti possono vivere in mezzo alle radiazioni, non nutrirsi di radiazioni come il ben più grosso lucertolone citato sopra.

La domanda quindi è: esistono organismi in grado di “mangiare” radiazioni?

Anche in questo caso la Natura non smette mai di stupirci ed effettivamente possiamo trovare degli esseri viventi che traggono la propria energia dalle radiazioni ionizzanti.

Nelle profondità delle miniere d’oro del Sudafrica si possono infatti trovare batteri in grado di sfruttare il decadimento dell’uranio presente nelle rocce. Gli atomi di uranio, decadendo, inducono la radiolisi dell’acqua le cui molecole si spezzano liberando idrogeno. I batteri che vivono in queste miniere sono in grado di combinare l’idrogeno derivato dalla radiolisi con i solfati delle rocce circostanti per produrre energia sufficiente a sostenere la vita in completa assenza di sole (ho già trattato l’argomento in QUESTO post).

Tutto sommato, però, questi batteri vivono dell’idrogeno liberato dalle radiazioni e non direttamente di radiazioni.

Per incontrare organismi che traggono direttamente la propria energia metabolica dalle radiazioni ionizzanti dobbiamo abbandonare le grotte del Sudafrica per spostarci in un ambiente ancora più inospitale, situato nell’Ucraina settentrionale: la centrale nucleare di Chernobyl,dove già abbiamo incontrato gli organismi radioresistenti sopracitati.

Agli inizi degli anni ’90, nelle lande che circondano l’impianto sono state scoperte tre specie differenti di funghi radiotrofici, ovvero in grado di nutrirsi direttamente di radiazioni (QUI un breve articolo su Nature).

Gli organismi appartenenti al regno dei funghi sono noti per nutrirsi praticamente di qualsiasi cosa, dall’amianto al carburante degli aerei. Tra varie prelibatezze nel menù dei funghi troviamo facilmente anche materiali radioattivi. I funghi scoperti a Chernobyl, però, sono unici in quanto non si nutrono di scorie radioattive ma delle radiazioni stesse.

Questi funghi appaiono come una muffa nera. Il colore scuro è dato dalla massiccia quantità di melanina presente all’interno delle loro cellule. La melanina è un pigmento fondamentale per proteggersi dalle radiazioni solari ed è altamente diffuso tra gli organismi viventi (basti pensare alla nostra abbronzatura, ho approfondito l’argomento in QUESTO post).

Cryptococcus neoformas, una delle specie di funghi in grado di nutrirsi di radiazioni ionizzanti scoperte tra le rovine di Chernobyl. (credits: Wikipedia)

La melanina dei funghi di Cernobyl, però, è particolare in quanto non solo protegge il fungo dalle radiazioni ma permette all’organismo di utilizzare gli stessi raggi gamma come fonte di energia. Il meccanismo molecolare non è ancora del tutto noto, ma si pensa che la melanina di questi funghi possa comportarsi in modo simile alla clorofilla delle piante che converte l’energia solare in energia metabolica.

Infatti, in presenza di radiazioni ionizzanti, questi funghi crescono ad un ritmo quattro volte superiore al normale. Come se ne venissero potenziati!

In conclusione devo ammettere che in questo caso la realtà è forse meno esaltante della finzione; del resto un manciata di muffe nere non può competere con una lucertola gigante, e di sicuro la minaccia di un fungo mutante in grado di distruggere una città è decisamente remota. Le vie dell’evoluzione, però, sono infinite e misteriose… Teniamo gli occhi aperti!

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Come nasce un farmaco?

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Premessa: con questo post non voglio né difendere né attaccare le case farmaceutiche. L’intento di questo post è semplicemente quello di descrivere brevemente i passaggi che portano alla nascita di un farmaco.

Prima di cominciare vorrei però esprimere un paio di concetti sulla logica dell’industria del farmaco. Quando si parla di produzione di farmaci la critica principale si può riassumere con: le case farmaceutiche pensano solo al profitto.

Questa affermazione è tutto sommato vera, ma questo non implica per forza che la qualità dei farmaci sia scarsa o, peggio ancora, che aziende e medici vogliano far ammalare la gente per non rimanere senza lavoro (si sente pure questo, anche da note trasmissioni televisive, non faccio nomi). A logica sarebbe come dire che la polizia vorrebbe le strade piene di criminali o i pompieri le foreste sempre in fiamme.

Chi mi conosce sa quanto sia critico verso un sistema basato su capitalismo e consumismo, dominato dalle corporazioni. La prospettiva di un futuro distopico simile al “Brave New World” di Huxley mi fa semplicemente rabbrividire.

Nel Mondo Nuovo Huxley immagina un futuro distopico in cui gli esseri umani, divisi per caste e prodotti in fabbrica, vivono una vita  priva di ogni inibizione morale, in cui i rapporti tra individui sono superficiali, falsi e passeggeri. In questa società i farmaci la fanno da padrone.

Nel Mondo Nuovo Huxley immagina un futuro distopico in cui gli esseri umani, divisi per caste e prodotti in fabbrica, vivono una vita priva di ogni inibizione morale, in cui i rapporti tra individui sono superficiali, falsi e passeggeri. In questa società i farmaci la fanno da padrone.

D’altro canto, considerando il nostro sistema attuale, non riesco ad immaginare un modo di tutelare la salute di milioni di individui senza muovere ingenti somme di denaro. Il discorso del profitto è, come detto, vero, ma non rappresenta una critica effettiva. Qualsiasi impresa ha come obiettivo un profitto finale. Che produca olio, pasta, sigarette o smartphone qualsiasi azienda cercherà di avere un margine di profitto. Mi sembra una cosa scontata. Certo, come ci sono aziende che vendono olio scadente come extravergine esistono anche case farmaceutiche che pongono i propri interessi economici di fronte alla ricerca scientifica. I casi di aziende (farmaceutiche e non) con comportamenti criminali e spregiudicati esistono, sono documentati e, quando scoperti, i colpevoli sono giustamente perseguiti e condannati.

Questi casi, però non devono far perdere la fiducia nella ricerca. Per un medico criminale ne esistono centinaia onesti. Il fatto che possano esistere medici criminali non è un buon motivo per buttarsi tra le braccia di santoni e terapie pseudoscientifiche. Per fare un paragone spiccio: se un elettricista mi imbroglia facendomi un impianto scadente non abbandono l’elettricità in favore di barattoli pieni di lucciole; semplicemente chiamo un altro elettricista assicurandomi che sia più onesto del precedente.

Ma passiamo all’argomento principale del post.

Come nasce un farmaco?

Per comodità mi concentrerò sulle piccole molecole (come l’aspirina) e tralascerò altri tipi di farmaci come i farmaci biologici (enzimi, vaccini) o i dispositivi medici (protesi, strumentazioni diagnostiche).

Forse non tutti sanno che le grandi case farmaceutiche non sono gli unici attori nel processo di nascita di un nuovo farmaco. Laboratori indipendenti e Università sono infatti attivamente coinvolti nel percorso. Spesso può succedere, ad esempio, che una molecola venga scoperta o prodotta da un laboratorio universitario il quale, non disponendo né di fondi né di strutture adeguate, vende il brevetto ad una casa farmaceutica la quale è in grado di sostenere e finanziare tutti i test necessari e di procedere poi alla commercializzazione finale. Una qualsiasi casa farmaceutica può godere dell’uso esclusivo del brevetto per un periodo limitato (in Italia sono 25 anni), dopodiché il brevetto decade, la molecola diventa pubblica e utilizzabile da qualunque altra azienda. Scaduto il brevetto un farmaco diventa quindi un cosiddetto farmaco equivalente (o generico).

In generale lo sviluppo di un nuovo farmaco è un processo molto lungo (fino a 16 anni) ed estremamente costoso (qui le cifre ballano, c’è chi parla di oltre un miliardo di euro a molecola a chi riporta cifre tra i 100 e 200 milioni di euro) che richiede il lavoro sinergico di numerosi esperti in settori anche molto differenti tra di loro.

La nascita di una singola molecola, infatti, vede la collaborazione di specialisti come farmacologi, chimici specializzati in sintesi, clinici, biologi molecolari, esperti di regolamentazione e normative, biochimici, bioinformatici e altri ancora.

La sinergia tra diversi specialisti è fondamentale per lo sviluppo di un farmaco sicuro ed efficace.

La sinergia tra diversi specialisti è fondamentale per lo sviluppo di un farmaco sicuro ed efficace.

Di per sé, poi, il processo complessivo può essere diviso in diverse fasi principali organizzate tra ricerca di base, fase pre-clinica, fase clinica e commercializzazione.

Il primo, fondamentale, passsaggio consiste nell’identificazione del target. Prima di sviluppare una molecola bisogna conoscere il bersaglio. Come detto nella puntata precedente bisogna conoscere i meccanismi molecolari di una malattia per poterla curare in modo efficace. Una patologia può essere provocata, ad esempio, da un enzima iperattivo e inibendolo si può eliminare la malattia. Una volta identificato l’enzima si può sviluppare un farmaco inibitore. Questa fase è gestita dalla ricerca di base e non ha una durata precisa, si parla comunque nell’ordine degli anni.

Quando il bersaglio è stato individuato, confermato e validato con assoluta certezza, bisogna trovare una molecola in grado di colpire tale bersaglio con la più alta efficienza e la maggiore precisione possibili. Questa, da un certo punto di vista, è la fase più caotica. Per trovare una singola molecola si può fare uno screening casuale di enormi banche dati formate da migliaia di molecole, anche se in realtà oggi si cerca di fare una ricerca più mirata.

Per trovare una molecola di interesse si possono studiare le molecole esistenti e i dati dalle osservazioni cliniche condotte precedentemente su altri composti. Spesso farmaci scartati perché ineffficaci per una patologia possono rivelarsi utili per combatterne un’alta.

Il Minoxidil è l'esempio di un farmaco "riscoperto" per un suo effetto secondario. Registrato nel 1979 come antipertensivo aveva tra gli effetti collaterali l'ipertricosi (aumento di pelosità). Venne registrato nuovamente come rimedio contro la caduta dei capelli.

Il Minoxidil è l’esempio di un farmaco “riscoperto” per un suo effetto secondario. Registrato nel 1979 come antipertensivo aveva tra gli effetti collaterali l’ipertricosi (aumento di pelosità). Venne registrato nuovamente come rimedio contro la caduta dei capelli.

Si possono inoltre cercare principi attivi in natura, da sempre fonte di molecole bioattive, oppure si possono usare approci più razionali: grazie alle moderne tecnologie di calcolo e simulazione, infatti, oggi nuove molecole possono essere progettate e disegnate in modo che possano interagire efficacemente con il bersaglio d’interesse.

Ultimo ma non ultimo va ricordato anche il caso. Sembra assurdo ma le scoperte più o meno casuali, la cosiddetta serendipity, hanno contribuito a passi fondamentali della ricerca medica. Si pensi alla penicillina o al Viagra, inizialmente studiato come trattamento per l’angina pectoris.

L'uso farmaceutico dei cannabinoidi è un esempio lampante di molecole bioattive scoperte in natura ed utilizzate in medicina.

L’uso farmaceutico dei cannabinoidi è un esempio lampante di molecole bioattive scoperte in natura ed utilizzate in medicina.

Dopo anni di studio e collaborazioni interdisciplinari, le decine di migliaia di molecole iniziali sono ridotte a poche centinaia. Una delle critiche principali riguarda la scarsa efficienza di questo processo a fronte delle migliaia di molecole scartate. Ma si tratta in verità di un processo di raffinamento e accurata selezione. Nessun prodotto o nessuna invenzione nasce da un singolo progetto e da un singolo tentativo.

Superata la ricerca di base, queste poche centinaia di molecole (circa il 5%) arrivano alla fase preclinica di Fase I e di Fase II. Queste sono le fasi in cui entranto in gioco le sperimentazioni in vitro (su colture cellulari e batteri) e le tanto discusse sperimentazioni in vivo (su modelli animali, in genere una molecola deve essere validata su due mammiferi differenti, come coniglio e topo per esempio).

In queste due fasi viene valutata la tossicità della molecola in acuto (singola somministrazione) o in cronico (somministrazione ripetute) e si studiano i possibili effetti pericolosi per la fisiologia dell’organismo. Ogni aspetto viene considerato, dai possibili danni al DNA alla cancerogenicità, dall’interferenza con la gravidanza (effetti tossici sull’embrione, sul feto o sulla madre) agli effetti sul sistema nervoso. Nessun sistema fisiologico viene ignorato. Dall’intestino al sangue tutto l’organismo viene analizzato per valutare la sicurezza della molecola.

Da questa lunga fase di sperimentazione preclinica escono una manciata di molecole che, se approvate per la sperimentazione clinica, diventano candidati farmaci. Per dare un’idea della rigidità dei test della fase preclinica basti pensare che su circa 250 molecole testate solo 5 arrivano alla fase clinica (circa il 2%)

Chiudo con un’immagine riassuntiva dell’imbuto che porta alla nascita di un farmaco a partire da migliaia di possibili candidati. Nella prossima puntata approfondirò la fase clinica (trial) e la commercializzazione finale.

Immagine riassuntiva della nascita di un farmaco. Da migliaia di possibili candidati alla singola molecola finale.

Immagine riassuntiva della nascita di un farmaco. Da migliaia di possibili candidati alla singola molecola finale.

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Vita, Violenza e Virtù

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Le riflessioni che voglio condividere con questo post si aggirano nella mia testa da un bel po’ vagando qua e la in attesa dello stimolo adeguato che mi permettesse di metterle nero su bianco.

L’input corretto alla fine mi è arrivato da un articolo di Vito Mancuso (e mai avrei pensato di poter essere imbeccato da un teologo) pubblicato da Repubblica alla fine dello scorso anno (e consultabile QUI).

Nell’articolo dal titolo “Sull’”antinaturalismo” degli animalisti”, Mancuso esprime le mie stesse convinzioni riguardo alla vita sulla Terra e al nostro rapporto con essa. Quelle stesse convinzioni che mi permettono di mangiare una bistecca o difendere la sperimentazione animale senza avere troppi rimorsi di coscienza.

Il ragionamento di Mancuso si basa su alcune affermazioni di Gandhi il quale riconosceva come “il consumo dei vegetali implica violenza” concludendo che

“la violenza è una necessità connaturata alla vita corporea”.

Una simile affermazione può sembrare assurda, soprattutto se enunciata proprio dal padre della non-violenza, ma in realtà evidenzia una elevata comprensione della vita e delle relazioni tra i viventi.

Se con il termine violenza intendiamo il soggiogamento o l’uccisione di un organismo da parte di un altro essere vivente sarebbe ipocrita non riconoscere la citazione di Gandhi come vera. Citando l’articolo di Mancuso

“La nostra vita per esistere si deve nutrire di altra vita che deve necessariamente sopprimere”

La sopravvivenza di qualsiasi organismo vivente, infatti, presuppone lo sfruttamento o la morte di altri organismi viventi.

La mia sopravvivenza di individuo dipende dalla morte degli organismi di cui mi nutro (siano essi animali, piante o funghi) e dalla morte degli organismi che tentano di attaccarmi quotidianamente e che il mio sistema immunitario uccide con efficienza.

Questa continua lotta per la sopravvivenza è uno dei principali motori dell’evoluzione e, per quanto oggettivamente violenta, non può essere considerata crudele.

Perché un’azione come l’atto di nutrirsi possa esser considerata crudele, infatti, bisognerebbe postulare una gerarchia tra gli esseri viventi che conferisca ad alcuni esseri viventi un maggior “diritto alla sopravvivenza” rispetto ad altri. Poiché non credo che una gazzella sia migliore di un leonessa, non trovo niente di crudele nel fatto che la seconda possa nutrirsi della prima.

E qui arriviamo al concetto di unicità della vita sulla Terra. Come ho già discusso brevemente QUI, la vita sul nostro pianeta è una e unica: anche se milioni di anni di evoluzione hanno generato un’incredibile varietà di forme, qualsiasi organismo converge in un unico punto rappresentato da un mucchietto di molecole quali amminoacidi, acidi nucleici (DNA ed RNA) e lipidi.

La doppia elica del DNA. Condivisa da tutti gli organismi viventi sulla Terra.

Nessun organismo, anche se più complesso, è quindi migliore di altri ma ciascun organismo lotta per la propria sopravvivenza. Così come non trovo crudele la leonessa che caccia la gazzella, allo stesso modo non vedo nulla di intrisecamente malvagio nel batterio che tenta di infettarmi (questo però non implica che io non mi difenderò con ogni mio mezzo per impedire al batterio di prevalere).

La Natura è scevra da categorie come buono e cattivo ed è solo la nostra interpretazione della realtà a conferirle queste caratteristiche. Da un lato la morte ci spaventa perché non riusciamo a comprenderla a pieno e la associamo alla perdita di qualcuno a noi caro, dall’altro una forte empatia ci porta a tifare per la gazzella e ad innorridire quando una leonessa la ferisce a morte. Probabilmente se gli alberi avessero la linfa rossa proveremmo una simile sensazione di disagio nel vedere una mucca al pascolo.

La morte con la sua apparente violenza, però, non è altro che un aspetto della vita stessa che si trasforma in continuazione in una complessa rete dinamica. Una rete i cui nodi sono i singoli organismi connessi tra loro da ogni tipo di relazione: dal rapporto preda-predatore al parassitismo, dalla simbiosi al mutualismo (dal leone che caccia la gazzella alla formica che alleva l’afide, dalla tenia che infetta l’intestino umano all’uomo che alleva il maiale).

Una formica si prende cura del proprio allevamento di afidi.

Per questi motivi, come ci ricorca Mancuso nel suo articolo,

“nessun vivente può uscire indenne dalla catena di violenza di cui è impastata la vita, e per questo nessuno ha il diritto di tirare la prima pietra condannando chi mangia carne o chi sostiene la ricerca mediante sperimentazione animale”.

A questo punto vorrei precisare che non sto in alcun modo facendo un’apologia della violenza ne sto giustificando comportamenti criminali. In quanto esseri umani l’evoluzione ci ha donato strumenti estremamente potenti come la mente razionale e la coscienza silenziosa al di sopra di essa che permettono alla nostra specie di distinguersi nettamente dal resto dei viventi.

L’intelletto ha permesso alla nostra specie di formulare le leggi ed i comportamenti morali che permettono (teoricamente) alle nostre comunità di condurre un’esistenza bilanciata e pacifica. L’emancipazione data dalla ragione consente all’uomo di costruire società talmente stabili e floride da riuscire persino ad andare oltre i propri istinti compiendo scelte che nessun altro animale potrà mai nemmeno considerare.

Una scelta alimentare come quella di non mangiare carne o lo sviluppo di tecniche alternative alla sperimentazione animale, per esempio, sono comportamenti nobili che solo un individuo dotato di ragione e inserito in una comunità stabile e protetta può compiere. È la ragione che permette all’uomo di apprezzare una vita virtuosa quanto più possibile priva di violenza ed inutile sofferenza. È la ragione che consente all’uomo di capire che il rispetto per l’ambiente e per le altre forme di vita è vantaggioso per se stesso prima ancora che per il resto del pianeta. È la ragione che conferisce all’uomo la capacità di contemplare la Natura in ogni sua forma, di rispettarla e di preservarla.

Per concludere sono proprio le differenze (e non le uguaglianze) tra noi e il resto dei viventi ad essere alla base di alcune istanze tipiche dell’animalismo. Istanze che io stesso condivido. Anch’io auspico un futuro privo di sperimentazione animale, privo di colture e allevamenti intensivi, fatto di sostenibilità ambientale e utilizzo intelligente delle risorse. Ma tutto ciò senza dimenticare che una parte di strumentalità è congenita all’esistenza e che, per quanto emancipato, nessun organismo può distaccarsi completamente dalla rete di rapporti della vita. Per tutte queste ragioni non vedo nulla di moralmente sbagliato in un allevamento sostenibile, nella domesticazione di animali o in un uso etico di animali nella ricerca scientifica laddove non vi sia nessuna alternativa concreta.

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Fisiologia di uno starnuto.

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L’inverno sta arrivando…

L’inverno sta arrivando (cit.) e con esso iniziano ad arrivare i malanni tipici della stagione.

Uno dei sintomi principali che segnano l’arrivo della stagione fredda è sicuramente il raffreddore ed il relativo, immancabile starnuto.

Lo starnuto è un fenomeno che accompagna da sempre la Storia dell’Uomo ed è estremamente diffuso in tutto il regno animale.

Nel corso dei secoli il riflesso dello starnuto ha assunto sia connotazioni positive che negative. Il moderno “bless you”, ad esempio, usato come risposta ad uno starnuto nei paesi anglosassoni deriva da un’idea di papa Gregorio I che, considerando lo starnuto un segno del contagio da peste, indicò la frase “May God bless you (che Dio ti benedica) come breve preghiera ben augurante da utilizzare al fine di proteggere le persone dalla diffusione della Peste Nera (scelta che non sortì ovviamente alcun effetto e la piaga si portò via un terzo della popolazione europea del tempo).

Aldilà dei differenti significati attribuiti al fenomeno, la funzione dello starnuto è di eliminare agenti patogeni o irritanti attraverso una violenta emissione d’aria dalle vie respiratorie.

Ma cos’è e come si genera uno starnuto?

Il riflesso dello starnuto si può dividere in due fasi.

La prima è la fase nasale. Nella mucosa nasale e nelle alte vie respiratorie si trovano numerose diramazioni sensoriali del nervo trigemino (V nervo cranico) sensibili a stimoli irritanti e a corpi estranei (come polveri o pollini). Gli stimoli sensoriali irritanti vengono quindi trasmessi al nucleo sensitivo principale del trigemino.

Questo centro sensitivo recluta selettivamente il centro respiratorio bulbare e i motoneuroni del nucleo vagale dando il via alla seconda fase del riflesso dello starnuto, la fase respiratoria o efferente.

Prima parte della fase respiratoria di uno starnuto: occhi chiusi e ampia inspirazione.

La fase respiratoria si realizza tramite la chiusura degli occhi (probabilmente una forma di protezione), una profonda inspirazione seguita da una espirazione caratterizzata da una iniziale chiusura delle vie respiratorie che provoca un aumento della pressione interna la quale viene liberata tramite una violenta emissione d’aria, lo starnuto appunto.

Le 40,000 particelle del diametro variabile da 0.5 a 5 mm emesse con un singolo starnuto viaggiano alla velocità di circa 160 km/h e la pressione all’interno dei polmoni può raggiungere i 176 mm di mercurio (circa un quarto di atmosfera)

Lo starnuto è quindi un riflesso che coinvolge diverse strutture muscolari dell’apparato respiratorio e della testa. Non essendo controllabile dalla volontà non possiamo intervenire in modo cosciente sul fenomeno. Quindi smettetela di cercare di starnutire ad occhi aperti…

In ogni modo lo starnuto è un sintomo correlato a diverse condizioni patologiche. Comunemente lo troviamo associato a reazioni allergiche o, come nel caso del raffreddore invernale, a infezioni virali e al freddo.

Esistono però alcune condizioni legate allo starnuto decisamente particolari.

La sindrome ACHOO (dall’inglese Autosomal dominant compelling helio-ophtalmic outburst), conosciuta anche come fotoptarmosi o starnuto riflesso fotico, ad esempio, è una curiosa condizione genetica caratterizzata da parossismi di starnuto in seguito all’esposizione ad una luce intensa.

Questa sindrome è nota fin dall’antichità e affligge tra il 17 e il 35% della popolazione. Le cause non sono del tutto chiare, ma le principali teorie in merito ipotizzano un incrocio tra alcune vie nervose dell’apparato visivo e porzioni del nervo trigemino. Il riflesso, inoltre, può essere stimolato solo ad una prima esposizione alla luce e mai tramite stimoli ripetuti.

Se la sindrome ACHOO vi sembra particolare aspettate di conoscere il caso di un uomo di 69 anni affetto da violenti attacchi di starnuti in seguito ad orgasmo.

L’associazione tra eccitazione sessuale e starnuto è nota dal diciannovesimo secolo e può verificarsi sia in seguito ad un orgasmo, come nel caso descritto sopra, che in seguito a semplici pensieri a sfondo sessuale.  Questo fenomeno è  comunque ancora poco studiato e le cause sono ancora ignote.

Qualsiasi siano le cause dei vostri starnuti vi consiglio in ogni modo di non cercare di trattenere la violenta esplosione di aria. L’elevata pressione che si determina nelle vie respiratorie, se trattenuta, può infatti avere conseguenze spiacevoli quali perdita dell’udito, glaucoma, emorragie, trombi cerebrali e fratture delle costole (in pazienti con osteoporosi).

SALUTE! 

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