Investigatore inventivo

Gli studenti delle scuole superiori studiano i meccanismi dell'emicrania nel laboratorio di neuroscienze dell'UNM

Il fascino di Rusty Ludwigsen per l'esplorazione scientifica e l'innovazione è stato con lui fin dall'infanzia.

Ha iniziato a competere nelle fiere della scienza non appena ha potuto. Ha inventato una cuccia riscaldata a energia solare per un 6^th grade e ha un brevetto in corso di registrazione su un dispositivo per aiutare i malati di Parkinson a riacquistare la capacità di scrivere.

In questi giorni, il liceale sta trascorrendo tutto il suo tempo libero in un laboratorio di neuroscienze presso il Centro di scienze della salute dell'Università del New Mexico, dove sta lavorando con uno studente laureato su esperimenti per comprendere meglio le cause alla base dell'emicrania.

"Vivo in una vera famiglia orientata alla scienza", dice Rusty in modo pratico. "Mio padre detiene diversi brevetti. Ho sempre desiderato avere un brevetto, ma non ero sicuro di cosa avrei brevettato."

Il nonno di Rusty era uno scienziato missilistico che lavorava sullo space shuttle. Suo padre, John Ludwigsen, è un ingegnere presso i Sandia National Laboratories, ei suoi quattro fratelli maggiori lavorano tutti in campi tecnici.

Sua madre, Karen Stockham, è una consulente familiare e per bambini abituata a vivere in una casa piena di inventori. Quando le decorazioni natalizie vengono giù, "La mia casa si trasforma in un laboratorio di scienze", dice. "I miei figli costruiscono gallerie del vento nel soggiorno."

Rusty tende a trovare l'ispirazione per le sue invenzioni quando incontra bisogni insoddisfatti, come quando ha avuto l'idea di una cuccia riscaldata dal sole. "Ho sentito la storia che le persone comunemente lasciano i loro animali domestici fuori e muoiono congelati", spiega.

Il dispositivo di assistenza per i malati di Parkinson è nato dopo aver frequentato una sezione locale dell'American Institute of Aeronautics and Astronautics e aver incontrato alcuni membri più anziani afflitti dai caratteristici tremori che comunemente accompagnano la malattia mentre prendevano appunti.

"Era molto preoccupato per quegli uomini, perché ha visto quanto fossero intelligenti e quanti problemi avessero nel tentativo di scrivere, quindi è rimasto sveglio metà della notte a inventare un disegno", dice sua madre.

Il prototipo, un tutore realizzato con lamiera, nastro adesivo e cuscinetti per mobili, racchiude il polso di un utente e lo ancora al tavolo, smorzando i tremori in modo che la persona possa scrivere. Era il suo ingresso nel suo 7^th fiera della scienza di grado.

"L'anno successivo, sono passato ai veri e propri test umani", afferma Rusty. Ha fatto stampare il tutore in 3D in modo che sembrasse più professionale. Quindi ha testato il tutore, che ha una cerniera su un lato, su 30 persone in tutto lo stato. "Ha funzionato molto bene", dice. "Anche se si trattava di prove umane, era comunque una prova del concetto che avrebbe funzionato sulle persone".

Quell'anno iniziò anche il processo di brevettazione dell'idea. In terza media, quando lo ha presentato per una competizione internazionale della fiera della scienza, ha testato il suo dispositivo nel laboratorio di analisi del movimento dell'UNM. "Volevo dati solidi e tangibili", afferma.

L'impegno di Rusty con i malati di Parkinson lo ha portato a ricevere un premio da un gruppo di supporto locale. Uno degli altri ospiti alla cerimonia di premiazione era Bill Shuttleworth, Regents' Professor presso il Dipartimento di Neuroscienze dell'UNM e direttore dell'UNM Brain & Behavioral Health Institute.

"Ho avuto una conversazione con lui", ricorda Shuttleworth. "Sono stato colpito da diverse cose: una era la genuinità del suo interesse per la ricerca".

Rusty ha anche condiviso il suo entusiasmo per la comprensione dei meccanismi farmaceutici. "Ho pensato, 'Questo ragazzo è veramente curioso - questo ragazzo vuole davvero sapere come funzionano le cose'", dice Shuttleworth. "Sono stato davvero preso da quello."

Shuttleworth fece in modo che Rusty incontrasse altri ricercatori dell'UNM. Rusty ha detto che a volte soffre di emicrania, con sintomi abbastanza gravi da richiedere il ricovero in ospedale.

"È stato allora che ci siamo messi in contatto con ciò che sta facendo il mio laboratorio", afferma Shuttleworth. Si dà il caso che sia uno dei massimi esperti nella diffusione della depolarizzazione cerebrale, una grave condizione che spesso definisce "tsunami cerebrale". Le emicranie rappresentano un tipo di evento di depolarizzazione, dice Shuttleworth.

Shuttleworth ha accoppiato Rusty con la studentessa laureata Katelyn Reinhart, che lo ha aiutato a imparare a muoversi nel laboratorio. Reinhart dice che è più simile a un collega ricercatore laureato che a uno studente delle superiori.

"Avere lui in laboratorio è stato davvero facile", dice. "È davvero piacevole parlare con lui di scienze. Impara in fretta e viene da me con domande interessanti."

Ultimamente, Rusty ha esplorato la possibilità che la caffeina possa aumentare la suscettibilità di qualcuno ad avere un'emicrania, a causa della sua somiglianza chimica con l'adenosina, una sostanza chimica naturale presente nel cervello.

"Sto finendo in laboratorio", dice Rusty. "Finora, la mia ricerca ha dimostrato che la caffeina molto probabilmente interferisce con il recupero e non è il miglior farmaco per l'emicrania. La caffeina è davvero una specie di droga 'sporca'".

Con un inizio così promettente, la decisione più importante che Rusty deve affrontare è dove perseguire i suoi interessi scientifici. "Una delle cose con cui ho giocato per sempre è se voglio andare alla ricerca o alla facoltà di medicina", dice. Al momento preferisce il laboratorio perché soddisfa la sua curiosità su come funzionano le cose.

A 17 anni ha già vinto una borsa di studio per frequentare l'Università dell'Arizona, "non ho ancora preso una decisione", dice. "Penso di voler studiare biochimica, perché mi dà ancora la possibilità di andare alla facoltà di medicina".

Fotografia di Jett Loe