Il cervello dei teenager non funziona male. L’adolescenza è un periodo della vita in cui il cervello cambia profondamente: sta a noi comprenderlo, coltivarlo e onorarlo al meglio.
«Un libro coinvolgente e interessante, scritto in modo comprensibile per un pubblico non specialistico. Abbatterà molti miti sull’adolescenza e dopo averlo letto capirete meglio i vostri figli» - The Times
«Finalmente un libro sul cervello degli adolescenti scritto da qualcuno che effettivamente fa scienza! Godibile nella lettura e innovativo» - Laurence Steinberg, autore di Adolescenti. L’età delle opportunità
Lunatici, pigri, inaffidabili. Spesso gli adolescenti vengono descritti ricorrendo a luoghi comuni e con una superficialità preoccupante. Tuttavia, il comportamento scostante tipico dei teenager non è irragionevole e non ha nulla fuori dall’ordinario. Ed è così per un motivo. Correre rischi, provare imbarazzo o passare più tempo con gli amici sono tutti sintomi di una fase importante dello sviluppo cerebrale, sono i segni di un viaggio che deve essere compiuto per poter diventare adulti. Fino a circa vent’anni fa, il lato spiacevole del comportamento adolescenziale veniva attribuito agli ormoni impazziti e ai cambiamenti che i giovani affrontano a scuola e nella vita sociale. Oggi invece sappiamo che il loro cervello va incontro a uno sviluppo sostanziale e che questo contribuisce probabilmente all’insorgere dei comportamenti tipici dell’età adolescenziale. E dunque che cosa accade a livello neurale, dentro il cervello dei ragazzi? Nel corso dell’adolescenza irrompe un processo fondamentale chiamato pruning, «potatura» o «sfoltimento sinaptico», che rinforza certe aree e ne elimina altre; le sinapsi usate in un determinato ambiente vengono conservate, tutte le altre vengono «sfoltite», dando infine forma alla struttura definitiva del cervello adulto. Frutto di un lavoro di ricerca decennale e degli studi pionieristici compiuti in prima persona da Sarah-Jayne Blakemore, Inventare se stessi è la guida fondamentale per comprendere meglio i processi evolutivi del cervello adolescente.
All’alba del secolo scorso, esattamente allo scoccare del 1900, Lord Kelvin proclamò che ormai non c’era più niente di nuovo da scoprire nel campo della fisica. «Non rimangono altro che misurazioni sempre più precise» affermò. Di lì a pochi anni – come sappiamo – Albert Einstein avrebbe ribaltato le conoscenze e l’immagine del mondo fino allora date per certe con la teoria della relatività e aprì una sorprendente nuova fruttuosa stagione nella comprensione delle leggi che regolano l’universo. Ancora nel 1980 Stephen Hawking ipotizzò che la fine della fisica teorica fosse vicina, e che in cambio sarebbe presto comparsa una teoria del tutto che avrebbe finalmente trionfato nella definitiva comprensione della natura. E si sbagliava, ovviamente. Ma cos’è una teoria del tutto? Frank Close è chiaro: «Una teoria che si basa sugli studi in ogni campo rilevante del sapere attuale – fisica, astronomia, matematica – per cercare di spiegare tutto ciò che sappiamo a oggi dell’universo». È così che in questo breve e compatto libro inizia il viaggio attraverso le più note teorie del tutto: dall’universo – meccanismo perfetto – di Isaac Newton, al Sistema del mondo di Pierre-Simon de Laplace, dall’unificazione delle leggi dell’elettricità e del magnetismo, ad opera di James Clerk Maxwell – che fece baluginare la quasi-fine dell’indagine sul mondo –, fino alla spiegazione meccanica alla base della termodinamica che sembrò, davvero, permetterci di spiegare ogni cosa – il calore, la luce, la materia. E ancora le più recenti strade battute dai fisici: dalle superstringhe (rese popolari da Brian Greene) alla quantum loop gravity (resa popolare da Carlo Rovelli), e il Multiverso (di Max Tegmark), la materia oscura e molte altre strane cose. Ogni volta che ci sembra di averlo compreso, il tutto si sposta, scarta di lato, spalanca alla vista intere regioni inesplorate di cui non si sospettava neppure l’esistenza. Il tutto è lì, sembra di toccarlo, ma sfugge sempre un po’ più oltre, mentre noi, nell’inseguirlo, avanziamo di un altro passo.
Questo libro parla di te, proprio di te in prima persona. Di te e di tutti i cento e più miliardi di esseri umani che sono nati dall'inizio dei tempi. Il DNA - il nostro codice genetico, quella lunghissima stringa di A, T, G e C variamente alternate che portiamo nel nucleo di ogni nostra cellula - viene qui letto da Adam Rutherford come un libro di storia. Oggi si può fare. A saperlo leggere, infatti, il DNA racconta molte cose: nascite, morti, malattie, guerre, carestie, migrazioni e tanto, tanto sesso. Per anni abbiamo letto il DNA solo come un manuale di istruzioni, il codice sorgente della vita. Lo abbiamo studiato, lo abbiamo modificato, abbiamo sperimentato con le sue sequenze e continuiamo a farlo. Ma dal 2001, da quando cioè è stato per la prima volta pubblicato il risultato del Progetto Genoma Umano, ci siamo trovati tra le mani uno strumento fenomenale, che ci ha permesso di fare una cosa inaspettata e nuova: studiare la nostra storia. Poco tempo dopo, grazie agli avanzamenti tecnici della genetica degli ultimi anni, siamo persino stati in grado di studiare il DNA antico, quello rimasto intrappolato in quantità infinitesime nei resti di esseri umani morti da secoli o millenni, e in qualche caso persino decine di migliaia di anni. E abbiamo potuto confrontarlo col nostro e vedere da quello che era rimasto impresso nelle sequenze genetiche tutto ciò che è accaduto all'umanità nel frattempo. Dimenticate l'algoritmo della vita, il DNA che "determina" la nostra natura o l'evoluzione lineare e inesorabile dalla scimmia verso l'uomo (per non dire della supposta divisione della nostra specie in "razze"). Dimenticate tutto, perché ora sappiamo che il DNA è una cosa molto più complessa, affascinante e molto, ma molto più fluida e mutevole di quanto si sospettasse. Adam Rutherford ci racconta in maniera brillante una bella storia - la nostra storia - correggendo errori ancora troppo diffusi, e per la strada ci narra di Riccardo III d'Inghilterra e delle sue ossa, dell'origine dei capelli rossi, della "love story" coi neandertaliani e delle immense migrazioni compiute dai nostri avi, miglio dopo miglio, dall'Africa a ovunque nel mondo, fino a casa nostra.
I sei brevi romanzi in cui perdersi in questo libro sono quelli di Marie Curie (1867-1934), Lise Meitner (1878-1968), Emmy Noether (1882-1935), Rosalind Franklin (1920-1958), Hedy Lamarr (1914-2000) e Mileva Mari? (1875-1948). Per molti saranno nomi sconosciuti, eppure queste sei donne sono state delle pioniere. Sono nate tutte nell'arco di cinquant'anni e hanno operato negli anni cruciali e ruggenti del Novecento, che sono stati anni di guerre terribili, ma anche di avanzamenti scientifici epocali. C'è la chimica polacca che non poteva frequentare l'università, la fisica ebrea che era odiata dai nazisti, la matematica tedesca che nessuno amava, la cristallografa inglese alla quale scipparono le scoperte, la diva hollywoodiana che fu anche ingegnere militare e la teorica serba che fu messa in ombra dal marito. Le sei eroine raccontate da Gabriella Greison non sono certo le sole donne della scienza, ma sono quelle che forse hanno aperto la strada alle altre, con la loro volontà, la loro abilità, il talento e la protervia, in un mondo apertamente ostile, fatto di soli uomini. Sono quelle che hanno dato alla scienza e a tutti noi i risultati eclatanti delle loro ricerche e insieme la consapevolezza che era possibile - era necessario - dare accesso alle donne all'impresa scientifica. Non averlo fatto per così tanto tempo è un delitto che è stato pagato a caro prezzo dalla società umana. Sono sei storie magnifiche. Non sempre sono storie allegre e non sempre sono a lieto fine, perché sono racconti veri, di successi e di fallimenti. Ma è grazie a queste icone della scienza novecentesca e al loro esempio che abbiamo avuto poi altre donne, che hanno fatto un po' meno fatica a farsi largo e ci hanno regalato i frutti del loro sapere e della loro immaginazione. Dietro di loro sempre più donne si appassionano alla scienza, e un domani, in numero sempre maggiore, saranno libere di regalarci il frutto delle loro brillanti intelligenze.
Nei due secoli intercorsi tra la pubblicazione dei "Principia" di Newton e l'avvento della teoria quantistica, il determinismo fu il paradigma della scienza classica; il suo dominio si estese persino alle scienze sociali, quali l'economia, la sociologia o la psicologia sperimentale, e finì con l'imporsi anche nelle scienze biologiche. La possibilità di prevedere esattamente il comportamento dei sistemi osservati, l'ideale di Laplace, divenne il contrassegno caratterizzante dell'intero discorso scientifico. Se soprattutto la meccanica quantistica ha segnato all'inizio del Novecento un momento di grave crisi nel dominio della scienza classica, le certezze della fisica e di altre scienze della natura vengono oggi messe in forse da una nuova serie di fenomeni caotici, mai osservati prima, sia per ragioni di miopia e pigrizia mentale, sia per la mancanza di strumenti adeguati, come il computer. Questi fenomeni spesso banali - come il gocciolamento di un rubinetto, l'evoluzione delle condizioni meteorologiche, la dinamica di una popolazione animale - non obbediscono al paradigma della scienza classica, pur rimanendo in una cornice deterministica. Il caos, infatti, rende impossibili le predizioni non per una sua intrinseca natura indeterministica, ma per la sua estrema sensibilità alle condizioni iniziali, che dovrebbero essere date con una precisione impossibile, fino all'ultimo decimale.
«Perché esiste qualcosa anziché il nulla?» Questa antica domanda, ripresa molte volte nel corso della storia da tanti filosofi e pensatori, ci impone di meditare su quella che sembra essere in assoluto la più profonda di tutte le questioni, la distinzione tra essere e non-essere, tra ciò che esiste e il nulla, il punto da cui tutto il resto deriva. Nelle mani di un fisico, però, la domanda assume un valore del tutto inaspettato, come si vede leggendo questo coinvolgente, intenso e breve libro. Per Newton e la sua legge della gravitazione universale era necessario che esistesse a priori uno «spazio», un palcoscenico dentro il quale si potesse sviluppare il dramma della materia e delle sue leggi. Questo spazio era di per sé teoricamente «vuoto» e veniva occupato dai corpi fisici, che vi subivano «forze» precise. Proprio su questo ci fu un famoso e lungo contenzioso tra lui e Leibniz, e da quella polemica nacquero i primi problemi - filosofici e fisici, a un tempo - sul concetto stesso di spazio. Con Maxwell, anni dopo, le cose si fecero ancora più problematiche, dal momento che la nascita del campo elettromagnetico riempiva lo spazio «vuoto» di «qualcosa». Qualcosa che non era l'etere, come inizialmente qualcuno aveva proposto. Le cose peggiorarono radicalmente con Einstein e il suo spazio-tempo curvo, nel quale la trama stessa della realtà si deforma in relazione alle masse presenti; ed è difficile curvare qualcosa che non c'è. Il colpo di grazia all'idea stessa di vuoto lo ha dato infine la meccanica quantistica, specie con la teoria quantistica dei campi, nella quale il vuoto diventa in effetti un luogo piuttosto vivace. Per quanto strano possa sembrare, insomma, il «nulla» è «qualcosa».
La matematica affascina, ma accende anche paure. È "ostica", si dice, ma anche "sublime", e in molti pensano che sia una disciplina completamente svincolata dal mondo reale: vive e si sviluppa in un universo tutto suo, inaccessibile ai profani: un Iperuranio lontanissimo privo di contatti con la realtà. Chi leggerà questo libro di Zvi Artstein si convincerà dell'esatto contrario. Matematica e mondo reale è un libro per ognuno di noi, sia che amiamo la matematica, sia che la guardiamo con sospetto. È anche un libro sottilmente ironico, ricco di aneddoti che alleggeriscono una lettura al tempo stesso informativa e profonda. Artstein ripercorre l'intera storia della matematica, dalle origini neolitiche ai giorni nostri, mettendo al centro della sua analisi le connessioni che ogni concetto possiede col mondo reale, fino a giungere al cuore degli sviluppi matematici più moderni, dalla teoria della probabilità allo studio del comportamento umano, all'uso dei computer, che ha recentemente dato alla matematica contemporanea un potere inaudito. Il fatto che per molti la matematica sia percepita come una cosa "distante" non deve stupire, ci dice l'autore, anzi; succede proprio perché la sua struttura logica deduttiva è sostanzialmente in contrasto con gli schemi che l'evoluzione ha scolpito nelle nostre menti. La matematica è, in un certo senso, anti-evolutiva. «Se l'esperienza mostra che le tigri sono dei pericolosi predatori, la conclusione più logica è che se si incontra una tigre conviene scappare o nascondersi», scrive Artstein. Un tipico ragionamento matematico sosterrebbe invece che, benché tutte le tigri viste finora hanno divorato i nostri compagni, ciò non significa necessariamente che anche la prossima lo farà. Ma «sprecare tempo e energie in ragionamenti astratti per stabilire se quella particolare tigre ci divorerà o meno, difficilmente garantirà un successo riproduttivo apprezzabile».
Ritoccare, cesellare, correggere il DNAlettera per lettera. È possibile farlo contemporaneamente in decine di siti prescelti, o in un unico punto, senza lasciare traccia. La nuova tecnica che sta cambiando il volto della biologia è gentile e potente. Maneggevole e a buon mercato, precisa come un laser. Consente di modificare a piacimento gli organismi viventi prendendo attentamente la mira. Trasformerà la medicina, l'agricoltura, il mondo come lo conosciamo? Entusiasmo e timori si rincorrono, e questo è il primo libro capace di spiegare la rivoluzione che stiamo vivendo. Benvenuti nell'era di "CRISPR". In origine era un sistema inventato dai batteri per difendersi dai virus, ed è studiando i microbi che l'abbiamo scoperto, quasi per caso. Dietro al nome oscuro si nasconde un processo biologico sorprendentemente semplice. La creatività dei ricercatori lo ha trasformato in uno strumento al nostro servizio. È l'equivalente del comando «trova e sostituisci» di un programma di videoscrittura, per eliminare i refusi dal libro della vita. Per questo si chiama «editing del genoma». La tecnologia non è ancora così efficiente da poter realizzare tutti i desideri, e qualche sfida potrebbe non essere mai alla nostra portata, come spiega Anna Meldolesi in questo libro. Ma se terrà fede anche solo a una piccola parte delle promesse, l'editing genomico renderà possibile un'infinità di esperimenti, regalandoci conoscenze, farmaci, prodotti capaci di migliorare la qualità della vita. I problemi sollevati da "CRISPR", tuttavia, non sono una questione da poco. Quando sapremo cambiare i geni a piacimento, come faremo a impedire che questa tecnica cada nelle mani sbagliate? I primi esperimenti su embrioni umani sono già stati effettuati e il dibattito è appena iniziato. Esiste il pericolo che vengano progettati «bambini su misura»? Sarebbe un sogno o un incubo se l'uomo creasse l'uomo?
Un bambino in età prescolare fa in media 75 domande all'ora. È un vulcano di curiosità, di tentativi ed errori, di invenzione di mondi alternativi, di "facciamo finta che" e di mille cose ancora. E ogni bambino lo è in modo diverso e peculiare, un modo tutto suo. A fronte di questa esuberante diversità, propria di tutti i bambini, la nostra società ha sempre di più prodotto una pletora di rigide "ricette" per educare nel modo "giusto" i nostri figli, proponendo "metodi" infallibili per farne adulti di "successo". Prendersi cura dei bambini è naturalmente importantissimo, ma non dovrebbe essere inteso come un compito il cui scopo sia quello di produrre un particolare tipo di individuo; piuttosto, significa lasciare che quei piccoli esseri confusionari, imprevedibili e tanto diversi dai genitori siano liberi di svilupparsi secondo le loro caratteristiche. È la differenza che c'è tra un falegname e un giardiniere, sostiene Gopnik, in una felice metafora continuamente richiamata nelle pagine di questo libro. Un falegname è mosso da uno scopo, assembla il legno, lo taglia e lo modella in modo da raggiungere la forma necessaria a soddisfare una funzione precisa. Il suo è a tutti gli effetti un "mestiere". Un giardiniere invece si confronta con la natura propria delle piante con cui si relaziona; il suo compito è quello di creare attorno a loro l'ambiente migliore perché queste si sviluppino al meglio seguendo le proprie caratteristiche. Questo libro è un appello perché il mondo veda sempre più genitori-giardinieri e sempre meno genitori-falegnami.
Negli ultimi 100 anni l'interpretazione dell'universo ha subito una rivoluzione radicale. Nel 1914 pensavamo ancora che la nostra galassia, la Via Lattea, costituisse l'intero universo. Unico, immobile e circoscritto. Sono stati il trionfo della teoria della relatività generale, una rinnovata ricerca cosmologica e la fisica moderna a spostare completamente la comprensione dello spazio e del tempo. Oggi vediamo l'universo come un luogo dinamico, in espansione a velocità costante, composto perlopiù da particelle - materia ed energia oscura - misteriose e invisibili. Abbiamo scoperto che la parte visibile, quella che compone le stelle, i pianeti e i nostri corpi, costituisce'appena il 4 per cento della totale materia esistente, abbiamo avuto conferma dell'esistenza di pianeti intorno ad altre stelle, lontani milioni di anni luce - i cosiddetti esopianeti - simili alla Terra e in grado, forse, di ospitare una vita analoga a quella terrestre. Ci interroghiamo finalmente sull'esistenza di altri universi e molto altro... Nella sempre più complessa, anche se recente, storia del cosmo Priyamvada Natarajan ci conduce attraverso alcuni dei temi cosmologici più sconcertanti messi sul piatto dalla fisica nei primi anni del XXI secolo: la formazione e la crescita dei buchi neri, gli aloni di materia oscura, l'accelerazione dell'espansione dell'universo, l'eco del Big Bang, le conseguenze della scoperta della radiazione cosmica di fondo, fino all'ultima frontiera, la ricerca di altri mondi... Solo la scienza, in continua evoluzione e con la sua ambizione, può restituire il senso del nostro meraviglioso, misterioso universo.
Solo noi possediamo lo strano oggetto biologico chiamato "linguaggio". Noi e nessun'altra specie animale, compresi i primati non umani, visto che uno scimpanzé non sfiora neppure le capacità sintattiche di un bambino di tre anni. Il linguaggio è l'unicità più intrigante ed enigmatica in cui si sia mai imbattuto chi studia l'animale uomo, quella che ha avuto effetti incalcolabili sulla nostra vicenda. Da lungo tempo stuoli di scienziati delle più varie discipline e dei più diversi orientamenti sono alla ricerca delle sue origini; un'avventura intellettuale in cui si incrociano spade e si mettono in campo saperi sofisticati, sempre di nuovo riarmati in una tenzone senza fine. Un vero rovello soprattutto per l'evoluzionismo, alle prese con un "salto" che ne sfidava la tradizionale impostazione gradualistica. Oggi però molto è cambiato, perché negli ultimi venticinque anni abbiamo appreso sulle basi neurofisiologiche e genetiche del linguaggio più che nei secoli precedenti, mentre i biologi evoluzionisti sono approdati, con matematiche avanzate, a interpretazioni stocastiche del cambiamento evolutivo. Dall'analisi di queste risultanze ripartono Noam Chomsky, supremo teorico della grammatica universale innata, e il linguista computazionale Robert Berwick, tra i maggiori studiosi dell'apprendimento vocale negli uccelli canori. La loro tesi, insieme evoluzionistica e discontinuistica, è un punto di arrivo nel dibattito sull'argomento...
Tutto ciò che vive prima o poi è destinato a morire. È una delle poche certezze che abbiamo, probabilmente l'unica. Sappiamo anche che la durata della vita non è identica per tutti gli esseri viventi. Negli esseri umani la sua variabilità è altissima, nemmeno lontanamente comparabile con quanto accade negli altri animali, la cui aspettativa di vita pare avere maggiore uniformità. E quindi perché alcuni esseri viventi sono tanto più longevi di altri? Studiandoli, possiamo imparare qualcosa riguardo al nostro invecchiamento? Possiamo senz'altro, e molta strada è stata fatta di recente dalla scienza. Nella specie umana la vita si è allungata sensibilmente nell'ultimo secolo e l'evidenza ci dice che la durata della vita è mutevole e può essere alterata da diversi fattori come la dieta, i geni che ci sono toccati in sorte, il tipo di vita che conduciamo, tutti aspetti che vengono analizzati minuziosamente in questo libro. Possiamo imparare molte cose dalla scienza dell'invecchiamento, ed è questo che si propone di fare Jonathan Silvertown, spiegando in modo accessibile e coinvolgente i complessi meccanismi biologici che determinano la durata della vita di tutti gli esseri viventi.