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Uno sguardo sul cervello in azione

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Uno sguardo sul cervello in azione

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Immaginate di poter navigare attraverso il cervello. Sono 86 miliardi di neuroni! Una delle strutture più complesse svela ora i suoi segreti grazie a una nuova mappatura con una risoluzione senza precedenti denominata “Big Brain”.

Ricercatori canadesi e tedeschi hanno elaborato un modello numerico in 3D costruito sul cervello di una donna di 65 anni conservato in cera di paraffina.

Dopo averlo tagliato in più di 7000 parti molto sottili con uno strumento che ne sezionava i tessuti cerebrali chiamato microtomo, hanno usato le tecnologie moderne di immagini del cervello per analizzare e ricomporre ogni singola parte in un modello digitale con la più alta risoluzione tridimensionale di un cervello umano mai compiuta, che ne mostra l’anatomia alla risoluzione spaziale di 20 micrometri.

“Big Brain è una mappa tridimensionale del cervello umano con una risoluzione microscopica” spiega Katrin Amunts, capo del progetto al Centro Ricerche Jülich. “Abbiamo dovuto fare più di 7500 sezioni istologiche del cervello che in seguito è stato ricostruito in tre dimensioni. Questo significa che alla fine abbiamo ottenuto ancora un volume all’interno del quale ci si può muovere. Proprio come avviene con Google Earth, dove si può fare uno zoom su specifiche città e strade. L’atlante del cervello è piuttosto simile”.

La ricerca è stata pubblicata di recente sul giornale “Science”. Il progetto Big Brain deve essere a disposizione di tutti e si potrà consultare su Internet.

La risoluzione, 50 volte più precisa di una mappa analogica, permetterà ai ricercatori di sviluppare una conoscenza migliore delle strutture che riguardano i processi cerebrali, come la cognizione, il linguaggio, l’invecchiamento e le malattie. Fino a oggi la risoluzione aveva una precisione solo millimetrica.

“Si possono misurare in modo molto preciso, per esempio, la superficie e la corteccia cerebrale” continua Katrin Amunts. “Sono parametri importanti per le malattie neurodegenerative. È possibile anche avere informazioni sulla ripartizione delle cellule in alcune regioni. Ci sono inoltre lesioni molto piccole nel cervello, di cui è importante conoscere la forma e in più si può anche vedere la cosiddetta penombra ischemica. In tutti questi casi sono importanti informazioni dettagliate che possono essere applicate ai pazienti vittime di ictus o ischemie”.

“Big Brain” è stato creato dall’Istituto Neurologico di Montreal e dal Centro Ricerche Jülich. Fornisce visioni neuroanatomiche del cervello umano considerevoli, permettendo quindi di ottenere dati microscopici per modelli e simulazioni.

Per i neurologi Big Brain funzionerà come un’impalcatura su cui ottenere nuove informazioni sulle funzioni cerebrali e grazie alla quale fare nuove importanti scoperte, che porteranno alla cura di tutte quelle malattie che comportano lesioni cerebrali.

“Speriamo che questo modello del cervello umano diventi un sistema di riferimento. Questo significherebbe che altri dati ottenuti sul cervello, per esempio sulle sue funzioni, sulla ripartizione dei recettori o sulle espressioni genetiche, potrebbero essere integrati in questo modello di cervello. In secondo luogo, speriamo di poter calcolare analisi fondate per esempio su questo cervello, sulla densità delle cellule in diverse regioni. Questa è una cosa che abbiamo in agenda anche nel quadro di questo progetto” conclude Katrin Amunts.

“Big Brain” arriva sulla scia di annunci di studi per disegnare la mappa del cervello umano fatti in tutto il mondo. Il Progetto Europeo Human Brain beneficia del finanziamento di un miliardo di euro e di computer a tecnologia fortemente avanzata con simulazioni del cervello per comprenderne meglio le funzioni.

Attenzione a questo tipo di studi anche da parte degli Stati Uniti e del presidente Barack Obama, che hanno annunciato di recente un investimento di 100 milioni di dollari, pari a quasi 76 milioni di euro, nel progetto BRAIN, che traccerà la mappa di un cervello in azione.

Presto dunque, la conoscenza del motore di tutte le nostre decisioni non avrà più segreti.