Una nuova mappa del cervello umano potrebbe aiutare la ricerca e la cura delle malattie neurologiche.
I risultati di questo progetto scientifico internazionale, sul cervello umano, che ha coinvolto una serie di centri in Europa e negli Stati Uniti, è partito nel 2017 e si è concluso a ottobre con la pubblicazione di 21 articoli sulle riviste Science, Science Advances e Science Translational Medicine.
Gli obiettivi dello studio
Il Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (Brain) Initiative aveva tre obiettivi: distinguere i vari tipi di cellule presenti nel cervello umano e analizzarne il materiale genetico, mappare il cervello delle scimmie e metterlo a confronto con quello dell’uomo, e infine studiare i diversi tipi cellulari durante lo sviluppo del feto. Nel 2021 erano già stati raccolti i primi risultati, pubblicati in un volume di studi dedicato alla corteccia motoria. Le conclusioni di oggi hanno permesso di realizzare un vero e proprio atlante dei 160 miliardi di cellule che compongono il cervello, grazie ad analisi di anatomia, imaging e biologia molecolare.
Le funzioni del cervello
Uno dei risultati più sorprendenti riguarda l’organizzazione del cervello in sezioni con funzioni dedicate, come l’area del linguaggio, della visione, del movimento, del pensiero astratto, che è attribuibile solo in parte alle cellule delle diverse aree. Se è vero che esistono più di 3mila specializzazioni cellulari, a variare sono anche le proporzioni dei diversi tipi e la loro localizzazione. Secondo i ricercatori, la specializzazione sarebbe quindi un prodotto dell’organizzazione e dell’abbondanza delle diverse cellule più che una diversità funzionale in sé.
Le differenze fra il cervello umano e quello dei primati
Una parte degli studi pubblicati riguarda le differenze fra il cervello umano e quello dei primati, con l’intento di capire quali siano i modello più adatti a studiare le malattie dell’uomo. Anche in questo ambito, le difformità riscontrate riguardano soprattutto la proporzione dei diversi tipi cellulari, e la specificità umana si basa su un centinaio di geni che si esprimono in maniera specifica e che riguardano la formazione dei circuiti neuronali. Ognuna di queste scoperte potrà aiutare a comprendere cosa succede nello sviluppo cerebrale, e come intervenire in caso di alterazioni.
Un cambio di paradigma: dall’istologia alla genetica
“Il cervello è qualcosa di incredibilmente complicato – ha spiegato all’agenzia Ansa Paolo Vezzoni, ricercatore dell’istituto di Ricerca genetica e biomedica del Consiglio nazionale delle ricerche e dell’Istituto Humanitas – e avere una mappa completa di tutte le sue cellule è una base fondamentale per poterlo comprendere. Finora le mappe del cervello che avevamo a disposizione erano basate prevalentemente sulla morfologia e l’istologia delle cellule, ossia le caratteristiche visibili al microscopio, ora usando la genetica si è riusciti a definire aspetti invisibili. Nonostante tutte le cellule di un individuo condividano esattamente lo stesso Dna, ogni tipologia di cellula esprime solo una parte delle informazioni contenute.”
Questo atlante del cervello diventa quindi il punto di partenza per proseguire altri studi specializzati in diversi campi. Potrebbe rivelarsi, inoltre, fondamentale per lo sviluppo di nuove terapie contro le patologie legate a un organo così complesso ma da oggi meno misterioso.
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