Questa mappatura di un frammento di tessuto cerebrale ha una precisione senza precedenti


Recentemente, i ricercatori dell’Università di Harvard e il colosso Google hanno collaborato a un progetto per mappare il cervello umano. E se gli scienziati mappassero solo un frammento di tessuto cerebrale, la precisione raggiunta fino ad oggi non ha eguali. Cosa può portare questo lavoro?

Nuove configurazioni di connessione neurale

Nel 2023, il National Institutes of Health (NIH) negli Stati Uniti aveva finalizzato la mappa del cervello umano il più dettagliato di sempre. Contiene infatti non meno di 3.300 tipi di cellule. Tuttavia, i team dell’Università di Harvard e Google hanno svelato un mappa estremamente tridimensionale vista dettagliata di un millimetro cubo (mm³) della corteccia cerebrale. Questo lavoro è stato presentato in un articolo pubblicato sulla rivista Natura il 9 del 2024.

Ricorda che la corteccia cerebrale non è altro che lo strato esterno del cervello che svolge a ruolo essenziale in varie funzioni come il pensiero, la memoria, il processo decisionale e la percezione. La mappa dei ricercatori americani fornisce in particolare una panoramica unica dei neuroni e delle loro connessioni.

Per gli autori, questo lavoro potrebbe aprire la strada verso a una migliore comprensione di come funziona il cervello umano. C'è da dire che la mappa in questione rivela configurazioni di connessioni neuronali mai osservate prima, fino a cinquanta connessioni con altre cellule nervose.

mappa del cervello
Crediti: Natura 629, 739-740 (2024)

Comprendere meglio le strutture della corteccia cerebrale

I ricercatori hanno utilizzato un frammento di tessuto cerebrale studiato dalla corteccia di una donna di 45 anni affetto da epilessiaun campione quindi tagliato in quasi 5.000 fette ultrasottili, con uno spessore di 34 nanometri. Gli autori hanno osservato il frammento utilizzando la microscopia elettronica a scansione a fascio ionico focalizzato (FIB-SEM) e ricostituito il volume del frammento in 3D utilizzando l'intelligenza artificiale.

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Il fatto che il frammento provenga dalla corteccia cerebrale di un paziente epilettico non è un caso. In effetti, questa zona è particolarmente coinvolti nel verificarsi di convulsioni. Lo studio delle strutture della corteccia potrebbe quindi fornire nuovi elementi sul funzionamento della malattia.

Infine, i ricercatori ritengono che possano esistere meccanismi per comunicare ed elaborare le informazioni più sofisticato di quanto pensasse la scienza. Questa ipotesi deriva dal fatto che il campione ha rivelato la presenza di neuroni i cui dendriti (estensioni che permettono la comunicazione) formano nodi ultracomplessi. Oltre alla ricerca su varie malattie, questa scoperta potrebbe mettere in discussione gli attuali modelli di rete neurale.





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