Sommario
Un team congiunto di ricercatori di Google e neuroscienziati di Harvard ha aperto nuove frontiere nella scienza del cervello, utilizzando l’intelligenza artificiale per esplorare la struttura complessa del cervello umano ed effettuare una mappatura. Attraverso l’analisi di un piccolo campione di tessuto cerebrale, sono stati in grado di mappare quasi ogni cellula e tutte le sue connessioni, offrendo una visione senza precedenti che potrebbe illuminare le basi neurologiche dei disturbi e delle malattie.
Mosaico di Neuroni e Connessioni
Il campione, grande circa la metà di un chicco di riso, contiene informazioni che equivalgono a 1.4 petabyte di dati, il più grande set di dati mai raccolto sulla struttura cerebrale a questa risoluzione. Questa piccola parte di tessuto cerebrale è stata rimossa durante un intervento chirurgico su una donna affetta da epilessia e successivamente preservata per lo studio.
Densità e Complessità delle Connessioni
Il tessuto di un solo millimetro cubico contiene circa 50,000 cellule e 150 milioni di sinapsi. Inoltre, è stata osservata una proprietà sorprendente in alcune coppie di neuroni, che mostrano connessioni estremamente forti, con fino a 50 sinapsi che collegano un singolo neurone all’altro. Questa caratteristica suggerisce una forma di comunicazione neuronale intensamente robusta, la cui funzione rimane ancora da scoprire.
Intricata Simmetria e Danza Speculare
Un’altra scoperta intrigante è stata l’identificazione di gruppi di cellule che tendono ad orientarsi in configurazioni speculare. Questa organizzazione simmetrica potrebbe avere implicazioni significative per come il cervello elabora le informazioni, suggerendo un nuovo livello di ordine strutturale nel complesso labirinto della corteccia cerebrale.
Oceano di Sinapsi
Analizzando le connessioni di un singolo neurone, i ricercatori hanno osservato che oltre 5,000 assoni da altri neuroni convergono su di esso, portando segnali e formando altrettante sinapsi. Questa densità di connessioni evidenzia la complessa rete di comunicazione necessaria per le funzioni cerebrali.
Curiose Strutture di Assoni
Tra i risultati sorprendenti vi sono gli “axon whorls”, ovvero grovigli di assoni che formano strutture ad anello. Queste formazioni, rare nel campione analizzato, potrebbero avere funzioni ancora sconosciute, aprendo nuove domande sulla loro possibile implicazione nelle reti neurali.
Questo studio rappresenta un significativo passo avanti nella nostra comprensione del cervello umano. Mettendo a disposizione della comunità scientifica questo vasto set di dati, i ricercatori sperano che ulteriori analisi possano svelare nuovi dettagli su come si formano i nostri ricordi o quali processi conducono a disturbi neurologici e malattie come l’autismo e l’Alzheimer.
