Un grosso passo in avanti per le neuroscienze: per la prima volta mappato interamente un cervello adulto

Studiare la composizione del cervello è molto importante per capire come prendiamo le decisioni, come siamo influenzati dai fattori esterni e come controlliamo il nostro stesso corpo. Tutte queste azioni, infatti, dipendono dalle relazioni bio-elettriche che si innestano nel nostro cervello. Non solo, l'interazione tra queste attività con impulsi elettrici e informatici esterni può aprire a scenari che possono cambiare la storia della medicina e risolvere molte patologie fino a oggi considerate insormontabili.

Un grosso passo in questa direzione è stato compiuto dal consorzio di ricerca FlyWire, guidato dall'Università di Princeton, che ha pubblicato i risultati dei propri studi su Nature. Il consorzio ha completato per la prima volta la mappa di un cervello adulto con tutte le sue connessioni neurone per neurone (connettoma), riguardante il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster). Questo cervello, pur essendo estremamente più semplice di quello umano, è composto da 140 mila neuroni e 50 milioni di sinapsi: in altre parole, si caratterizza per una complessità che permette comunque di gestire funzioni complesse. Lo studio, che ha coinvolto quasi 300 ricercatori, rappresenta un avanzamento cruciale per le neuroscienze.

Non deve sorprendere il fatto che venga utilizzato il cervello di un moscerino, in quanto la Drosophila melanogaster è considerata da tutti gli studi di questo tipo il modello per la ricerca biomedica, proprio per la relativa complessità che permette di semplificare le ricerche, pur in presenza di un numero di dati e di interazioni possibili rilevante.

Utilizzando l'intelligenza artificiale e oltre 100 terabyte di dati ottenuti tramite microscopio elettronico, i ricercatori hanno scansionato il cervello del moscerino, suddiviso in 7.000 sezioni ultrasottili. Questo lavoro è stato reso possibile dai progressi della bioinformatica, e la mappatura delle connessioni è stata verificata manualmente con l'aiuto di neuroscienziati e cittadini tramite la piattaforma online EyeWire. Questa verifica conclusiva è stata determinante per escludere i possibili errori dell'intelligenza artificiale, comunque possibili a fronte di un set di dati talmente imponente.

La mappa ha rivelato oltre 8.400 tipi di cellule, di cui 4.581 mai identificati prima. I risultati permettono di comprendere meglio la morfologia del cervello della Drosophila e preparano la strada per applicare queste tecniche a cervelli più complessi, come quello del topo.