E’ la copia digitale più fedele del cervello umano. Si chiama Big Brain ed è la prima mappa 3D del nostro organo più misterioso. Grazie alla sua elevatissima risoluzione, questo nuovo strumento consente di osservare ogni singolo e microscopico dettaglio, superando di gran lunga gli attuali modelli di cervello ancora troppo grossolani. A riuscire in questa impresa titanica è stato un gruppo di ricercatori tedeschi e canadesi, coordinati da Katrin Amunts, del Centro di ricerche tedesco Julich e dell’Università Heinrich Heine a Dusseldorf. Il lavoro è stato descritto sulla rivista Science. La nuova mappa 3D è talmente precisa e sofisticata che permetterà di studiare forma e funzione del cervello con un livello di dettaglio mai raggiunto prima: dalle connessioni all’anatomia, compresi dettagli finora inaccessibili anche al microscopio. In pratica, questo strumento ha il potenziale per rivoluzionare il lavoro di tutti i neuroscienziati del mondo. Utilizzando questo modello, infatti, sarà possibile studiare il cervello a livello cellulare e potrà aiutare a comprendere come si sviluppano alcune malattie cerebrali. E anche a sviluppare eventuali cure e a comprendere meglio come funzionano i processi che controllano cognizione, linguaggio, emozioni e le disfunzioni collegate.
LA TECNOLOGIA «Gli autori hanno spinto i limiti della tecnologia attuale», commenta Peter Sterm editor senior. La quantità di sezioni spesse 20 micrometri tagliate dai ricercatori per la mappatura della rivista. «Questa risoluzione spaziale supera di 50 volte quella degli attuali modelli di riferimento del cervello». Per questo avrà delle ricadute importanti per la ricerca sul cervello. «Ridefinisce le mappe tradizionali, realizzare a partire dagli inizi del 900 e basate sull’analisi visiva» osserva Amunts. Arrivare a questo risultato è stato un vero e proprio «tour de force», ammettono gli scienziati. Proprio perché la struttura del cervello è molto complessa. «In conseguenza della sua evoluzione – spiega Amunts – la corteccia cerebrale umana è pesantemente piegata. Pertanto in alcuni settori, le tecniche di ima-ging come la risonanza magnetica riescono a determinare in maniera molto imprecisa il suo spessore».
Ma i ricercatori sono riusciti a superare i limiti, riproducendo in modo eccezionale distorsioni e avallamenti. Per farlo hanno tagliato il cervello di una donna di 65 anni in oltre 7.400 sezioni dello spessore di 20 micrometri. Ogni sezione è stata poi digitalizzata e riallineata, l’una dopo l’altra, per ricostruire il modello 3D dell’organo. La mappa è stata ottenuta utilizzando uno strumento chiamato microtomo, per mezzo del quale vengono realizzate sezioni dei campioni di tessuto. Ci sono volute oltre 1.000 ore solo per raccogliere i dati. Una fatica, questa, che gli studiosi hanno voluto condividere liberamente con i colleghi di tutto il mondo: gli autori, infatti, hanno messo questo «atlante» del cervello a disposizione gratuita di tutta la comunità scientifica.
IL PRIMO PASSO È il rapporto migliorativo della risoluzione rispetto alle precedenti mappe cerebrali «Con l’aiuto del nostro modello—sottolinea Amunts – possiamo acquisire una nuova comprensione della normale struttura delle diverse aree del cervello e delle loro proprietà. Ciò contribuirà alla precisa identificazione e valutazione dei cambiamenti che avvengono nel cervello dei pazienti». Ma la nuova mappa 3D è solo il primo passo di un progetto ben più ampio e ambizioso. Il lavoro infatti rientra nell’ambito dell’European Human Brain Project, il progetto finanziato con 1,2 miliardi di euro dalla Commissione Europea che ha come obiettivo quello di realizzare in un supercomputer una sorta di «cervello artificiale virtuale». Questo simulatore, che sarà pronto entro 10 anni, servirà ad analizzare il cervello a livello molecolare e nelle interazioni fra le sue diverse regioni. Svelare i segreti del cervello umano non è però solo un’ambizione della comunità scientifica europea. Qualche mese fa il presidente degli Stati Uniti, Barack Obama, lanciò il progetto Brain: un’iniziativa su cui gli americani hanno già investito 100 milioni di dollari. La sfida Europa-Usa è aperta, ma il Vecchio Continente sembra già in netto vantaggio.
L’Associazione Luca Coscioni è una associazione no profit di promozione sociale. Tra le sue priorità vi sono l’affermazione delle libertà civili e i diritti umani, in particolare quello alla scienza, l’assistenza personale autogestita, l’abbattimento della barriere architettoniche, le scelte di fine vita, la legalizzazione dell’eutanasia, l’accesso ai cannabinoidi medici e il monitoraggio mondiale di leggi e politiche in materia di scienza e auto-determinazione.
