La prima di sempre (nature.com) - www.sciencecue.it
Un gruppo internazionale crea la prima mappa cerebrale dei processi decisionali: oltre 600. 000 neuroni in 279 aree del cervello.
Come riporta Phys.org, i topi, impegnati con piccoli volanti a spostare delle immagini su uno schermo, hanno permesso agli scienziati di realizzare la prima mappa cerebrale dettagliata del processo decisionale, con risoluzione a livello di singola cellula, in un mammifero.
Come evidenziato da Ilana Witten, professoressa di neuroscienze alla Princeton University e ricercatrice dell’Howard Hughes Medical Institute: “Il cervello è continuamente impegnato a prendere decisioni ogni giorno e abbiamo scoperto che molte aree sono coinvolte, non solo una o due. ”
Attraverso una collaborazione internazionale senza precedenti, l’International Brain Laboratory, composto da 22 laboratori in Europa e Stati Uniti, ha potuto integrare metodologie condivise e standardizzate per osservare l’attività neuronale durante i comportamenti.
Le informazioni raccolte, illustrate in due studi pubblicati su Nature, hanno svelato l’attività di più di 600. 000 neuroni distribuiti in 279 aree cerebrali di 139 topi, fornendo uno sguardo dettagliato e distribuito sulla rete neurale coinvolta nel processo.
Mappare il cervello in azione, anche in un animale di dimensioni relativamente piccole come il topo, ha rappresentato una sfida enorme per i ricercatori. L’innovazione ha riguardato anche l’organizzazione: integrare i dati provenienti da vari laboratori ha richiesto standard rigorosi, protocolli sperimentali comuni e pipeline di analisi condivise. Tre i laboratori della Princeton, guidati da Witten, Tatiana Engel e Jonathan Pillow, che hanno svolto un ruolo cruciale nel coordinamento e nel mantenimento della qualità di questo imponente sforzo collettivo.
I topi, seduti davanti a un display, osservavano la rapida comparsa di un cerchio a strisce bianche e nere, posizionato a sinistra o a destra. Per ricevere una piccola ricompensa in acqua zuccherata, dovevano spostare il cerchio rapidamente al centro usando un volante. In alcune occasioni, il cerchio appariva meno definito, costringendo l’animale a fare affidamento sulle esperienze passate, così da determinare le decisioni future. Durante il compito, i ricercatori hanno registrato l’attività cerebrale utilizzando elettrodi ad alta densità, capaci di monitorare centinaia di neuroni contemporaneamente in diverse aree.
La mappa ha rivelato che l’attività decisionale non è limitata a zone cognitive, ma è estesa a tutto il cervello, comprese regioni tradizionalmente associate al movimento. “Una delle scoperte significative di questo studio – ha spiegato Witten – è che il processo decisionale è ampiamente distribuito, incluso in aree ritenute non coinvolte. ”
Il lavoro dell’IBL non segna una conclusione, ma rappresenta un nuovo inizio. Come ha affermato Tatiana Engel, “la mappa cerebrale non segna la fine, ma l’inizio di una nuova fase: dimostra quanto possa andare lontano un team globale superando i confini di un singolo laboratorio. ” In conclusione, questa prima mappa cerebrale dettagliata del processo decisionale certamente aprirà la strada a una comprensione più profonda delle dinamiche neurali!