Il cervello tridimensionale

Su Le Scienze ci sono due interessanti filmati: sono le rappresentazioni tridimensionali dei fasci neuronali del cervello di macaco rhesus realizzate con un nuovo sistema di imaging cerebrale. Si evidenziano in maniera spettacolare i percorsi delle fibre e ne esce un modello nuovo, rispetto a quanto ipotizzato finora: questi fasci di fibre sono piuttosto regolari, i cammini paralleli e perpendicolari si incrociano in maniera ordinata, così afferma Van Wedeen [Van Wedeem et al. 2012] capo del team di ricerca dei Martinos Center for Biological Imaging del Massachusetts General Hospital

 “Sapere che esiste un semplice piano che, per successive modifiche dovute sia all’evoluzione sia allo sviluppo ontogenetico, dà origine al tutti i cervelli ha implicazioni di enorme portata per tutti coloro che si occupano dello studio delle connessioni cerebrali”.

Le varie aree cerebrali non sono collegate nel modo caotico e complicato che ci si poteva immaginare  ma i fasci di fibre seguono percorsi più lineari, formando un reticolo di fibre che si incrociano lungo i tre principali assi.

La tecnica di imaging usata, che ha notevoli vantaggi rispetto alle tecniche che utilizzano traccianti chimici, è quella della risonanza magnetica a spettro di diffusione (SDI), che invece consente di rilevare tutti i fasci di fibre neurali che incrociano un punto specifico: utilizzando molti punti, grazie a una raffinata analisi matematica, si possono seguire tutte le fibre che si incrociano e tutte quelle che corrono parallele.

Rispetto a precedenti ricerche, questa volta il team ha scoperto che la griglia di connessioni segue andamenti regolari: le fibre adiacenti hanno cammini paralleli e le fibre che si incrociano seguono percorsi perpendicolari e ogni fibra che si incrocia è incrociata anche da proprie fibre.Questo stesso schema a griglia è presente sia nei soggetti umani che nei primati non umani analizzati e potrebbe dipendere, secondo Van Wedeen,  da una maggiore adattabilità di questa struttura ai cambiamenti:

“L’estrema semplicità di questa struttura a griglia è probabilmente ciò che le permette di adattarsi ai cambiamenti, sia che si tratti delle grandi trasformazioni che avvengono nel corso dell’evoluzione sia di quelle che avvengono nel corso dello sviluppo dell’individuo”

Il risultato, al momento, sono queste spettacolari immagini e un altro piccolo passo, si spera, nella scoperta di questo straordinario organo.
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Van J. Wedeen, Douglas L. Rosene, Ruopeng Wang, Guangping Dai, Farzad Mortazavi, Patric Hagmann, Jon H. Kaas, and Wen-Yih I. Tseng,The Geometric Structure of the Brain Fiber Pathways, 
Science30 March 2012: 335 (6076), 1628-1634 [DOI:10.1126/science.1215280] Le Scienze,  Articolo: L'elegante geometria dell'organizzazione del cervello
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