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  • Procedure di sicurezza per salvaguardare gli astronauti. Le studiano due professori italiani, Vincenzo Lusa e Annarita Franza

    Pubblicato il Gennaio 15th, 2018 Max Nessun commento

    Beatrice Pecora, criminologa

    Le neuroscienze e in particolare la neurocriminologia (le cui metodologie sono utilizzate in aula per comprendere la personalità di un imputato) svolgono un ruolo importante nelle scienze forensi… ma questo ramo della scienza potrebbe essere essenziale nell’esplorazione dello spazio?

    Questa esperienza è stata intrapresa dal prof. Vincenzo Lusa e dalla prof.ssa Annarita Franza che hanno presentato il loro progetto all’American Academy of Forensic Sciences, concependo un nuovo protocollo di studio per la creazione di procedure di sicurezza progettate per salvaguardare gli astronauti impegnati in viaggi spaziali di lunga durata.

    Quando la NASA iniziò le sue operazioni nel 1958, nessuno avrebbe mai potuto prevedere cosa sarebbe successo nei 50 anni successivi.

    Dal Mercury Program (1959) alla International Space Station (dal 1988 ad oggi), la NASA ha lanciato più di 100 voli con equipaggio.

    Inoltre il 2018 sarà l’anno che vedrà la Nasa impegnata in una nuova esplorazione dello spazio con future missioni su Marte.

    E non si esclude che nei prossimi decenni il turismo spaziale diventerà un sogno realizzabile.

    Nel corso del tempo, le neuroscienze forensi sono diventate sempre più importanti nei procedimenti penali.

    Molte corti di giustizia considerano le analisi neurobiologiche e di neuroimaging essenziali per dimostrare la sanità mentale di un imputato.

    Questa volta le neuroscienze sono arrivate a supporto degli astronauti e dei “lunghi” viaggi ai quali saranno esposti.

    Il protocollo include la valutazione di alcune aree cerebrali le cui anomalie possono generare comportamenti antisociali e l’uso di genetica comportamentale per mostrare come i marcatori biologici predittivi del comportamento criminale c.d.polimorfismi possono scatenare reazioni impulsive in risposta allo stress.

    Questo protocollo può rivelarsi fondamentale quando le agenzie spaziali per la valutazione dei candidati per i voli extra-orbitali di lunga durata.

    In realtà, questo tipo di viaggi spaziali sottoporrà gli astronauti a fattori di stress psicologico e interpersonale che non hanno mai sperimentato prima, come un livello di isolamento sconosciuto, problemi sollevati dalla convivenza forzata e il cosiddetto fenomeno “Earth-out-of-view” che gli astronauti impegnati in missioni su Marte sperimenteranno per la prima volta nella storia umana. Tutti questi fattori di rischio possono essere critici in individui con geni legati a comportamenti violenti.

    Il protocollo esamina i parametri relativi alla genetica comportamentale, alla neuroanatomia e alla fisiologia cognitiva che sono alla base dei meccanismi dedicati al controllo del comportamento impulsivo e dell’aggressività sia in un individuo sano che in uno affetto da disturbi psichici.

    All’interno dei parametri genetici comportamentali, il protocollo esamina il sistema monoaminergico di un aspirante astronauta. Le monoamine (ad es. Serotonina, dopamina e norepinefrina) sono i neurotrasmettitori solitamente dedicati al controllo dell’impulsività e dell’aggressività. Presenti a livello cerebrale, sono sintetizzati da tali azioni enzimatiche come MAO-A (sul cromosoma X) e catecolo O-metiltransferasi COMT. Pertanto, la mutazione genetica dell’enzima MAO-A, come una versione polimorfica di MAOA-L nella variante breve, coinvolge negli individui portatori un’inclinazione verso l’aggressività o atti impulsivi che possono portare a violente manifestazioni antisociali.

    Il protocollo esamina anche il modulatore di chiave del candidato in trasmissione serotoninergica in grado di inibire comportamenti aggressivi e codifica per il trasportatore di serotonina (SERT). Qualsiasi riduzione della serotonina nel cervello può quindi determinare un aumento del comportamento impulsivo e aggressivo.

    Infine, il protocollo esamina anche il sistema dopaminergico di un aspirante astronauta. Infatti, i circuiti dopaminergici sono coinvolti nel controllo di tali funzioni fondamentali per il comportamento emotivo come l’avvicinamento ad un obiettivo, le motivazioni, l’attenzione, l’apprendimento e la gratificazione. Trovare una sensibilità ridotta nel sistema dopaminergico può quindi aumentare il comportamento aggressivo patologico.

    Il protocollo prevede test diagnostici per l’imaging cerebrale per valutare come le aree del cervello dedicate al controllo della funzione di comportamento violento. Un aspirante astronauta subirà un’analisi EEG computerizzata che mappa in modo selettivo l’attività elettrica in aree specifiche del cervello; tomografia computerizzata (CT); risonanza magnetica funzionale (fMRI); tomografia ad emissione di positroni (PET); magneto-encefalografia (MEG) e tomografia computerizzata a emissione di singolo fotone (SPECT). Quest’ultimo esame valuta lo scambio di informazioni a livello di connessione sinaptica, considerando l’energia prodotta nel cervello bruciando il glucosio con l’ossigeno. Infatti, il glucosio e l’ossigeno trasportati dal sangue fluiscono in misura maggiore a dove è in corso l’attività cerebrale. A questo proposito, la PET misura il consumo di glucosio, mentre l’fMRI rileva il flusso sanguigno.

    Un’analisi neuroanatomica della struttura del cervello e delle sue funzioni consente invece di rilevare eventuali anomalie nel cervello di un aspirante astronauta. Il proencefalo, dove risiede la corteccia cerebrale, è l’area più dedicata alla regolazione del comportamento violento. Il cervello è la sede del sistema limbico, la regione delegata alle emozioni. Il protocollo prende quindi in considerazione il sistema limbico, rivedendo la letteratura che analizza la disfunzione e le minori capacità del talamo, dell’ippocampo, del mesencefalo, della corteccia prefrontale e dell’amigdala.

    In particolare, l’aumento della sostanza bianca nel corpo calloso o la riduzione della materia grigia nella corteccia prefrontale è stato osservato negli individui sociopatici con comportamenti antisociali.

    Il protocollo prevede anche un’analisi approfondita dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene nel controllo e l’adattamento allo stress, nonché l’esame delle connessioni tra il sistema limbico (la sede delle emozioni) e la corteccia prefrontale (controllo degli impulsi incluso aggressivo impulsi). Un’analisi dettagliata dell’amigdala consente una valutazione del controllo degli attacchi predatori e affettivi. Infatti, l’amigdala è coinvolta nella generazione emotiva e nella sua disfunzione. Come accennato, porta alla manifestazione di comportamenti impulsivi o violenti.

    Ad esempio, una diminuzione del suo volume pari al 18% è stata trovata in individui sociopatici. Il protocollo quindi analizza l’attività ippocampale nella regolazione degli istinti aggressivi. Questa regione del cervello svolge un ruolo primario nella risposta emotiva in generale e nel condizionamento della paura in particolare.

    Inoltre, gli studi riportano che la ridotta funzione dell’ippocampo deve essere posizionata in relazione ad alti livelli di psicopatia. L’analisi del talamo consente di valutare la connessione tra le aree emozionali limbiche e le zone corticali, mentre un esame del mesencefalo nella fase attiva riguarda la gestione dei comportamenti impulsivi aggressivi. Infine, l’indagine sulla corteccia cingolata posteriore, un’area del cervello situata all’interno del mesencefalo, consente di valutare la gestione della rabbia.

    Il protocollo è quindi implementato insieme ai test psicologici e attitudinali solitamente utilizzati nella selezione degli astronauti per valutare il profilo genetico e neuroanatomico del candidato astronauta. Infine, la ricerca a sostegno dello sviluppo di questo protocollo dimostra gli indubbi vantaggi che le scienze forensi e la neurocriminologia possono contribuire a un campo improbabile come l’esplorazione dello spazio.

    Vincenzo Lusa, JD, è professore di antropologia forense presso la Pontificia Università S. Bonaventura di Roma e professore di Diritto penale all’Università UNISED (Milano). I suoi principali interessi di ricerca si concentrano sulla responsabilità del crimine e sulle neuroscienze dell’intento.

    Annarita Franza, Ph.D., è professore di Antropologia all’Università di Firenze. I suoi principali interessi di ricerca si concentrano su antropologia forense e neurocriminologia.

    Per approfondimenti sul tema si segnalano “Le Stelle” – mensile di cultura astronomica – nr.172 e “Crime Magazine” – n.2

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