Gli scienziati dell’Allen Institute for Brain Science hanno presentato, sulle pagine di Nature, la prima mappa tridimensionale di connettività cerebrale del topo. Per arrivare a questi risultati hanno utilizzato scansioni ad alta risoluzione per il rendering di immagini dettagliate delle connessioni neurali di ogni porzione del cervello di topo.
Al fine di ottenere una visione realmente globale, l’équipe di Hongkui Zeng ha raccolto i dati di imaging a risoluzioni inferiori a un micrometro di oltre 1700 cervelli di topo, ognuno dei quali è stato diviso in 140 sezioni seriali.
Nell’ambito dell’Allen Mouse Brain Connectivity Atlas sono stati raccolti circa 1,8 petabyte di dati - l'equivalente di 24 anni ininterrotti di video in HD - tutti ora liberamente disponibili online per l'intera comunità scientifica.
Il risultato è stato il cosiddetto “connectome” che mostra i circuiti formati dalle connessioni tra i singoli neuroni, che lavorano insieme per elaborare e codificare informazioni. Andando nel dettaglio, i ricercatori hanno potuto capire, per esempio, che esistono pattern specifici di connessioni tra diverse regioni del cervello e che la forza stessa delle connessioni è molto variabile. Ci sono, inoltre, regioni di queste connessioni tra i due emisferi che hanno con una simmetria a speculare.
Finora l’unica altra specie per cui gli scienziati hanno completamente mappato le connessioni neurali è stato il C. elegans - un verme con solo 302 neuroni. Il topo ha invece 75 milioni di neuroni pochissimi in confronto ai 100 miliardi di cellule nervose dell’essere umano. L’atlante sarà fondamentale però per permettere ad altri scienziati di confrontare queste mappe con quelle ottenute da modelli murini affetti, per esempio, dal morbo di Alzheimer.

“L’Allen Mouse Brain Connectivity Atlas fornisce una cartina stradale del cervello, a livello di autostrade interstatali e delle grandi città che esse collegano. Trovare e mappare le reti stradali più piccole e le loro intersezioni con le autostrade sarà il prossimo passo, seguito dall’elaborazione delle mappe di strade locali in diversi comuni. Queste informazioni forniscono un quadro di riferimento per ciò che in ultima analisi vogliamo capire: ‘i modelli di traffico’ del flusso di informazioni nel cervello durante le varie attività quali i processi decisionali, la mappatura dell’ambiente fisico, l’apprendimento e altri processi cognitivi o emotivi” ha spiegato un entusiasta David Anderson della Howard Hughes Medical Institute.

La notizia arriva esattamente un anno dopo che il presidente Obama ha presentato l'iniziativa "Brain Initiative", 100 milioni di dollari gli investimenti pubblici nella ricerca sul cervello e lo studio di patologie come il morbo di Alzheimer, la schizofrenia e l'autismo.