Se il cervello umano è un’autostrada in cui si intrecciano miliardi di altre strade le une con le altre, è chiaro che per orientarsi e capirci qualcosa servirà una mappa.

Jeff Lichtman ha spiegato così di cosa si occupa la connettomica, l’ambito di ricerca da lui fondamentalmente avviato e dedicato alla comprensione della complicatissima struttura del cervello umano.

Conoscere come è costituito e come funziona il cervello potrebbe aiutarci a conoscere i segreti dietro alcune malattie che lo colpiscono, dal Parkinson all’Alzheimer: per questo, insomma, la recente ricostruzione 3D effettuata da un team di ricercatori di Harvard è così importante.

Non si tratta solo della più grande mai realizzata: super minuscola, visto che stiamo parlando di un millimetro cubo di tessuto cerebrale, quella descritta sulla rivista Science è anche la più dettagliata mappa finora realizzata del nostro cervello.

In quel frammento grande quanto la metà di un chicco di riso, sono contenute 57mila cellule, 230 millimetri di vasi sanguigni e 150 milioni di sinapsi, per un totale di 1.400 terabyte di preziosissimi dati.

Lo studio, realizzato in collaborazione con gli scienziati di Google Research, è il risultato di un lavoro durato quasi 10 anni fatto con la combinazione di immagini al microscopio elettronico con algoritmi di intelligenza artificiale.

In questo modo, i ricercatori sono stati capaci di codificare a colori e ricostruire le connessioni neurali del cervello di un mammifero all’interno del quale hanno osservato dettagli mai visti prima della struttura del cervello, incluso un raro ma potente insieme di assoni collegati da un massimo di 50 sinapsi e anche delle stranezze nel tessuto, come un piccolo numero di assoni che formavano estesi vortici.

“Poiché il campione è stato prelevato da un paziente affetto da epilessia – si legge nella nota – i ricercatori non sanno se tali formazioni siano patologiche o semplicemente rare”.

L’obiettivo finale è quello di ricreare una mappa cerebrale completa e ad alta risoluzione del cablaggio neurale di un topo, che comporterebbe circa 1.000 volte la quantità di dati che il gruppo ha appena ottenuto dal frammento millimetrico di corteccia cerebrale umana.

La speranza è quella di arrivare a una comprensione totale e profonda del connettoma del cervello umano in modo da arrivare a nuovi approcci nella diagnosi e nel trattamento dei disturbi cerebrali: pensa anche all'autismo o alla schizofrenia.

Alla stregua di quanto fatto con il Progetto Genoma Umano, la ricerca sul connettoma contribuirà completare il diagramma di ogni connessione neurale nel cervello. Ci dirà insomma chi e cosa è il nostro cervello. E quindi, ancora una volta chi e cosa siamo noi.

Fonte | Università di Harvard; "A petavoxel fragment of human cerebral cortex reconstructed at nanoscale resolution" pubblicata il 10 maggio 2024 sulla rivista Science