Come arrivare a comprendere le basi elementari del nostro comportamento? Ci sta lavorando Bert Sakmann, Nobel per la medicina con Erwin Neher nel 1991, che oggi a Padova presenterà i risultati delle ricerche finora condotte. 

Sakmann si occupa da anni dell’anatomia funzionale della corteccia cerebrale con l’obiettivo di comprendere le basi intime del funzionamento dei circuiti cerebrali, cioè delle connessioni dei diversi tipi di cellule nervose. Gli studi di Sakmann prevedono l’utilizzo di tecniche elettrofisiologiche associate a varie  tecnologie microscopiche. Queste permettono di analizzare la morfologia e le connessioni elettriche  di  cellule cerebrali di vario tipo poste  in  vari strati di colonne, esponendole a stimoli adeguati  per  giungere  alla ricostruzione delle reti neuronali. In questo modo il gruppo di ricerca intende caratterizzare anatomicamente e funzionalmente  il comportamento delle porzioni della rete  che reagiscono agli stimoli sensoriali. Cioè come la loro struttura e la loro funzione cambiano durante  “l'apprendimento”. A lungo termine, si vorrebbero per l’appunto comprendere le basi del comportamento umano, meta certamente ambiziosa ma non per questo improbabile. 

Se questi sono i più recenti indirizzi di studio, il nome di Sakmann nella storia della scienza del XX secolo è certamente legato all’introduzione del metodo patch clamp, che gli è valso il Nobel e ha rivoluzionato la ricerca biochimica-biofisica cellulare.

Si tratta di un metodo che consente di misurare l’attività dei canali, formati da singole molecole proteiche,  che permettono il passaggio di ioni attraverso le membrane che separano le  cellule dall’ambiente esterno. È un metodo di fondamentale importanza, che è divenuto di uso universale e ha reso possibile  lo  studio  e la comprensione di  fondamentali processi cellulari ad un livello di definizione non pensabile prima delle sua introduzione. 

Il metodo consiste nel prelevare una piccola porzione della membrana – l’area è dell'ordine dei millesimi di millimetro – con una micro-pipetta. Il frammento di membrana  rimane assolutamente sigillato ai bordi e consente di studiare elettricamente i “canali” che contiene: se ne può esaminare il meccanismo di apertura e chiusura, e determinare gli effetti di sostanze che ne modulano la funzione come ormoni, farmaci,  o altri portatori di "messaggi" importanti. Se ne possono naturalmente anche analizzare  le  alterazioni patologiche, chiarendone i meccanismi  a livello molecolare: molte malattie genetiche, o  provocate da altre cause, sono di fatto legate al malfunzionamento dei canali della membrana cellulare. 

Ernesto Carafoli