Creata la prima mappa di un cervello adulto: svelati tutti i neuroni e le connessioni

Com'è fatto il cervello di un adulto? Ora sappiamo qualcosa in più. Grazie all'intelligenza artificiale è stata ottenuta la prima mappa completa di questo organo con tutte le sue connessioni, neurone per neurone: essa mostra il "cablaggio" del cervello del moscerino della frutta, uno dei modelli animali più utilizzati nella ricerca biomedica. 

 Si tratta di un risultato cruciale per le neuroscienze, al quale la rivista Nature dedica la copertina. A compiere questo balzo in avanti è stato il consorzio di ricerca FlyWire guidato dall'Università americana di Princeton che comprende quasi 300 ricercatori di 76 laboratori di tutto il mondo. 

Questa è la prima volta che viene realizzata la mappa completa delle connessioni (connettoma) di un cervello adulto di un animale in grado di camminare e vedere, quale è il moscerino della frutta. Il suo organo cerebrale pur essendo molto più semplice di quello umano è comunque formato da 140.000 neuroni e oltre 50 milioni di sinapsi.  

 In precedenza era stato ottenuto il connettoma di organi cerebrali molto più piccoli, come quello della larva del moscerino della frutta (che ha 3.016 neuroni) e quello del verme nematode (con 302 neuroni). 

 I ricercatori hanno analizzato con l'intelligenza artificiale oltre 100 terabyte di dati ottenuti scansionando al microscopio elettronico il cervello di una femmina di moscerino, tagliato in settemila fettine ciascuna spessa solo 40 nanometri. Lo studio di 21 milioni di immagini ha permesso di identificare più di 8.400 tipi di cellule, di cui 4.581 sconosciuti finora. Si è inoltre scoperto che lo 0,5% dei neuroni presenta variazioni dello sviluppo che possono causare un cablaggio errato delle connessioni. 

 "Questi risultati gettano le basi per applicare questi metodi di indagine e analisi dei dati a cervelli più complessi: mi riferisco ad esempio a quello del topo, mentre credo sia ancora troppo presto per pensare di mappare il cervello umano", sottolinea Albrecht Haase, professore associato del Dipartimento di Fisica dell'Università di Trento.