Foto: Tyler Ard, USC Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute
Gli scienziati della University of Southern California hanno creato l'atlante più dettagliato fatto finora dell'ippocampo, la banca della memoria del cervello.
Attraverso traccianti fluorescenti e animazione 3D, gli scienziati mostrano strutture, connessioni nervose e funzioni con dettagli vivaci. Lo studio è apparso ieri sulla rivista Nature Neuroscience.
"Come un nuovo atlante, abbiamo costruito il diagramma più dettagliato dell'ippocampo fatto fino ad oggi", ha detto Michael S. Bienkowski, primo autore dello studio e ricercatore dell'USC Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute. "Con una mappa migliore, possiamo vedere ogni area e come funziona. Una mappa migliore è una risorsa che gli scienziati possono usare per capire meglio l'ippocampo e come la sua degenerazione porta alle malattie".
L'ippocampo umano si trova alla base del cervello. Memorizza i ricordi, aiuta a regolare le emozioni e guida la navigazione elaborando lo spazio. È la prima parte del cervello compromessa dal morbo di Alzheimer; la degenerazione dell'ippocampo può anche causare epilessia e altre malattie.
La ricerca dietro la nuova mappa del cervello
In questo caso, gli scienziati hanno lavorato su un cervello di topo perché è organizzato in modo simile a quello umano. Gli scienziati possono usare la nuova mappa dell'ippocampo per somministrare farmaci geneticamente mirati a specifici neuroni con minori effetti collaterali, ha affermato l'autore senior Hong-Wei Dong, professore di neurologia e direttore del Centro Connettività Integrata dell'USC.
Il lavoro fa parte del Mouse Connectome Project, uno sforzo guidato dalla USC che raccoglie dati sulle connessioni neurali nel cervello, condividendoli pubblicamente con ricercatori di oltre 100 paesi. Le disconnessioni nel cervello sono alla base della malattia di Huntington, del morbo di Parkinson, del morbo di Alzheimer, dei disturbi dello spettro autistico e di altre malattie.
Gli scienziati conoscono da lungo tempo l'architettura di base di quattro parti dell'ippocampo. Ciò che è diverso ora è che gli scienziati dell'USC possono mostrare le sue sotto-regioni e come le cellule nervose interagiscono attraverso la struttura. È una differenza tra giorno e notte, come vedere linee di trasmissione e pali della luce in una città di giorno rispetto a quella completamente illuminata di notte.
Questa nuova visuale traccia percorsi neurali e connessioni con notevole dettagli, usando coloranti fluorescenti come traccianti che rivelano cellule, giunzioni neuronali e connessioni con il resto del cervello.
"Questo cambia completamente la nostra comprensione, combinando uno schema cablato con l'espressione genica dell'ippocampo del topo", ha detto Bienkowski. "Lo vediamo fare cose diverse, e questo ci dà un nuovo modo per capire come tutto funziona insieme. Questo dovrebbe avere un impatto molto profondo e ampio".
Fonte: Gary Polakovic in USC (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Michael S. Bienkowski, Ian Bowman, Monica Y. Song, Lin Gou, Tyler Ard, Kaelan Cotter, Muye Zhu, Nora L. Benavidez, Seita Yamashita, Jaspar Abu-Jaber, Sana Azam, Darrick Lo, Nicholas N. Foster, Houri Hintiryan & Hong-Wei Dong. Integration of gene expression and brain-wide connectivity reveals the multiscale organization of mouse hippocampal networks. Nature Neuroscience, 8 Oct 2018, DOI: 10.1038/s41593-018-0241-y
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