La vita è piena di reazioni nervose: una testa scatta verso una voce, i muscoli delle gambe si irrigidiscono al suono di un’esplosione e topi assetati corrono verso una pozza d'acqua.
I filamenti neurali possono essere eccezionalmente fini e il loro posizionamento è cruciale: le interruzioni nelle reti neurali, infatti, possono portare a una serie di condizioni patologiche.
Ma come scorre l'informazione attraverso la rete? Come si trasformano gli input in output? Immaginate di guardare la Terra dallo spazio e di essere in grado di sentire che cosa si stanno dicendo le singole persone. Ecco il livello di difficoltà necessario per comprendere come funziona il cervello.
I progetti più ampi sono iniziati nel 2013, quando il governo statunitense e la Commissione europea si sono impegnati in sforzi degni della corsa alla Luna per offrire ai ricercatori i mezzi che li avrebbero aiutati a decifrare il codice del cervello dei mammiferi. Entrambe le istituzioni hanno impiegato ampie risorse in programmi sistematici di larga scala, con obiettivi diversi. Con l’iniziativa BRAIN, lo sforzo statunitense – per un costo stimato pari a 6,6 miliardi di dollari fino al 2027 – si è concentrato sullo sviluppo di nuove tecnologie di mappatura. La Commissione europea e le sue organizzazioni partner hanno speso 607 milioni di euro nello Human Brain Project, inteso principalmente a creare simulazioni dei circuiti cerebrali e usare questi modelli come piattaforma per esperimenti. Per riuscirci, gli scienziati colorano il cervello e poi lo tagliano in strati ultrasottili, le cui immagini sono poi catturate da un microscopio elettronico. A questo punto, impilano le immagini una sull’altra e usano l’intelligenza artificiale per tracciare il percorso tridimensionale di ciascuna cellula. La risoluzione è così buona da mettere in evidenza le singole sinapsi, le minuscole strutture presenti nella membrana cellulare che plasmano le connessioni con altre cellule.
L’obiettivo di lunga durata per i neuroscienziati sarebbe quello di riuscire a manipolare i circuiti cerebrali per curare i disturbi neurologici, quanto ci siamo vicini? E voi? Quali progetti di mappatura neuronale conoscete?