il ciclo invernale di "Areaperta, parlando di Scienza al Cnr di Pisa".

Spazio, tempo e numero nel cervello

Percepire è un’operazione di una facilità ingannevole: aprendo gli occhi vediamo un mondo variegato pieno di oggetti, tutti perfettamente definiti sin nei minimi dettagli e stabili nel tempo e nello spazio. Ma i meccanismi sfruttati dal nostro sistema neurale per realizzare questo miracolo percettivo sono tutt’altro che chiari. I nostri occhi si muovono di continuo, spostando l’immagine sulla retina, ma il cervello riesce a calcolare con precisione il numero di oggetti visibili, la loro posizione nello spazio e i cambiamenti del loro aspetto nel tempo. In passato lo spazio, il tempo e il numero sono stati studiati separatamente, e concepiti quali dimensioni indipendenti, ma le ultime ricerche di vari laboratori, indicano che in realtà esse sono intimamente legate: la determinazione temporale degli eventi dipende dalla collocazione spaziale, e sia il tempo che lo spazio sono strettamente connessi ai numeri. Questi risultati suggeriscono che nel nostro cervello utilizzi un sistema neuronale di metrica percettiva comune fortemente adattativo.



Maria Concetta Morrone si è laureata in Fisica all’Università di Pisa nel 1977 e ha studiato Biofisica alla Scuola Normale Superiore dal 1973 al 1980. Dal 2008 è Professore di Fisiologia alla Facoltà di Medicina dell’Università di Pisa. Si è dapprima interessata alla biofisica e alla fisiologia, in seguito si è occupata di psicofisica e percezione visiva. La sua carriera è stata dedicata alla comprensione del funzionamento del sistema visivo dei mammiferi utilizzando varie tecniche, fra cui la psicofisica, l’elettrofisiologia, la risonanza magnetica funzionale del cervello, i modelli informatici e l’intelligenza artificiale.


Il tempo biologico e l’invecchiamento




Non invecchiare è da sempre un sogno dell'essere umano. Dalla mitologia greca giunge fino a noi la storia di Glauco: egli aveva osservato alcuni pesci pescati che, dopo aver mangiato una speciale erba, tornavano a vivere. Decise di assaggiarla e acquisì capacità divinatorie e l'immortalità. Queste però non erano abbinate alla facoltà di non invecchiare. Logorato dall'inarrestabile processo, si sarebbe gettato in mare, per diventare un dio marino. Ma perché invecchiamo? Quali sono i meccanismi alla base di questo fenomeno? Perché il tempo agisce diversamente su specie diverse e, in una certa misura, anche all'interno della stessa specie ci sono individui che invecchiano prima di altri? La conferenza di Alessandro Cellerino parlerà di tutto questo e in modo particolare si analizzeranno i fattori esterni (ambiente, alimentazione ecc.) e i meccanismi che determinano la diversa durata della vita in specie differenti. Infatti l’utilizzo di modelli animali e di nuovissime tecnologie di sequenziamento del DNA hanno contribuito alla comprensione del fenomeno dell’invecchiamento.


Alessandro Cellerino, è ricercatore in Neurobiologia presso la Scuola Normale Superiore di Pisa. Ha lavorato per tre anni presso l’Istituto Max-Planck di Tubinga in Germania, dal 2006 collabora in pianta
stabile con il Fritz Lipmann Institute per studi sull’invecchiamento di Jena dove si reca regolarmente. E’ autore di una sessantina di articoli pubblicati su riviste internazionali. Si occupa di meccanismi biologici dell’invecchiamento. Ha ricevuto nel 1998 il premio “Bruno Ceccarelli” per le Neuroscienze. “Eros e cervello” è stato premiato nel 2002 con il premio “Liceo Fermi, Città di Cecina” per la divulgazione scientifica e nel 2010 ha ricevuto il “Max-Bürger Preis” della società tedesca di Gerontologia.


Quanto durerà il tempo sulla terra?


La domanda dice tutto: quand'è che "l'organismo" Terra, quand'è che Gaia - già personificazione del nostro pianeta nella mitologia greca - morirà? E "di cosa" morirà? Tenterà di rispondere a queste e ad altre domande il prof. Enrico Bonatti nel seminario che si terrà domani 28/11/2012 alle ore 17, all'auditorium dell'Area della Ricerca del CNR, in via G. Moruzzi, 1 a Pisa. La conferenza accennerà alle diverse idee sul concetto di Tempo fin dall’antichità. Tratterà delle controversie sull’età della Terra, dai Greci fino ad oggi, ed accennerà a possibili scenari per il futuro del nostro Pianeta.


Enrico Bonatti è Senior Scientist alla Columbia University (NY), Lamont-Doherty Earth Observatory, ed associato dell’Istituto di Scienze Marine del Cnr. Dopo gli studi alla Scuola Normale di Pisa, ha lavorato alla Yale University, all’Università della California (Scripps Institution of Oceanography), all’Università di Miami e negli ultimi trenta anni alla Columbia University. Ha diretto l’Instituto di Scienze Marine del Cnr e ha insegnato all’Università di Pisa e di Roma (La Sapienza). Ha svolto ricerche principalmente sulla geologia degli oceani. E' membro dell’Accademia delle Scienze Russe e dell’Accademia Europea. Ha ricevuto il premio “Feltrinelli” dell’Accademia dei Lincei e il premio “Petterson” dall’Accademia reale svedese; è inoltre fellow dell’American Geophisical Union.


Meridiane e laser: a ogni tempo il suo tempo


Perché la misura del tempo è così importante? Come siamo arrivati a misurare il tempo con tanta accuratezza? Quali sono le tecnologie che ce lo hanno permesso? Andrea De Marchi farà una carrellata sull'evoluzione della misura del tempo nei secoli, soffermandosi in particolare sui punti salienti dove l’introduzione nel mondo degli orologi di una nuova tecnologia ha permesso di migliorarne l’accuratezza. Verrà illustrato come si è correlata la riduzione di incertezza così ottenuta con le necessità tecnologiche, scientifiche e sociali delle diverse epoche in cui i diversi tipi di orologi sono stati utilizzati. Si partirà da una discussione degli orologi astronomici, dei quali appunto le meridiane sono l’esempio più noto, e si arriverà a quella degli orologi atomici moderni, che sovente impiegano dei laser al loro interno. Questi ultimi orologi sono oggi di gran lunga gli oggetti più precisi che l’uomo abbia mai realizzato.




Andrea De Marchi è professore di Misure Elettroniche al Politecnico di Torino, dove è approdato nel 1990 dopo tre anni di insegnamento presso l’Università di Ancona e quindici anni di ricerca sugli orologi atomici presso l’allora IEN Galileo Ferraris di Torino (1973-87) ed altri laboratori nazionali di Metrologia, in particolare il NIST a Boulder, Colorado, USA. Ha collaborato allo sviluppo di diversi orologi primari al Cesio studiandone l’accuratezza e introducendo innovazioni e miglioramenti.