Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Il cervello umano assomiglia all’Universo?

Un astrofisico dell’Università di Bologna e un neurochirurgo dell’Università di Verona hanno messo a confronto la rete cosmica delle galassie con la rete dei neuroni della corteccia cerebrale, trovando caratteristiche sorprendentemente simili.

Network a confrontoA sinistra: sezione di cervelletto, con fattore di ingrandimento 40x, ottenuto con microscopia elettronica (Dr. E. Zunarelli, Ospedale Universitario di Modena); a destra: sezione di una simulazione cosmologica, con estensione 300 milioni di anni luce di lato (Vazza et al. 2019 A&A) 

In uno studio pubblicato sulla rivista Frontiers of Physics, l’astrofisico dell’Università di Bologna Franco Vazza e il neurochirurgo dell’Università di Verona Alberto Feletti hanno indagato come sono organizzati al loro interno e quanto davvero si somigliano due dei più enigmatici e complessi sistemi che esistono in natura: la rete delle galassie che compongono l’Universo e la rete dei neuroni all’interno del cervello umano.


Nonostante l’enorme differenza di scala dei due sistemi (oltre 27 ordini di grandezza), i risultati della ricerca quantitativa – a metà tra cosmologia e neurochirurgia – suggeriscono che processi fisici completamente diversi possono formare strutture con livelli di complessità e di auto-organizzazione sorprendentemente simili.


Le funzioni del cervello umano sono determinate dalla vasta rete dei neuroni, che si stima siano circa 69 miliardi. L’Universo visibile è invece segnato da una “rete cosmica” (cosmic web) di almeno 100 miliardi di galassie. In entrambi i casi, però, galassie e neuroni occupano solo una piccola frazione della massa dei due sistemi: meno del 30%. In entrambi i casi, galassie e neuroni si organizzano in lunghi filamenti, o nodi tra filamenti. E in entrambi i casi, circa il 70% della distribuzione di massa o energia dei due sistemi è formata da componenti che hanno un ruolo apparentemente passivo: acqua nel caso del cervello, energia oscura per l’Universo osservabile.


I due studiosi sono partiti da queste caratteristiche comuni mettendo a confronto da un lato una versione simulata della rete di galassie e dall’altro sezioni di corteccia cerebrale e di cervelletto. L’obiettivo era osservare come le fluttuazioni di materia si distribuiscono su scale tanto diverse.


"Per entrambi i sistemi abbiamo calcolato lo spettro di potenza: una tecnica standard usata in cosmologia per studiare la distribuzione spaziale delle galassie", spiega Franco Vazza. "Da questa analisi è emerso che la distribuzione delle fluttuazioni nella rete neuronale nel cervelletto, su scale da 1 micrometro fino a 0,1 millimetri, ha lo stesso andamento della distribuzione di materia nel cosmic web, su scale che però vanno da 5 milioni di anni luce fino a 500 milioni di anni luce".


Gli studiosi, inoltre, hanno calcolato diversi parametri che caratterizzano sia la rete cerebrale che quella cosmica: il numero medio di connessioni per nodo e la tendenza a raggruppare molte connessioni in grossi punti centrali all'interno della rete.


"Anche in questo caso, i parametri strutturali mostrano un inaspettato livello di accordo: probabilmente la connettività delle due reti evolve secondo principi fisici simili, nonostante le forze fisiche che regolano le interazioni tra galassie e neuroni siano ovviamente del tutto diverse", aggiunge Alberto Feletti. "C'è una maggiore somiglianza tra la struttura di queste due reti complesse che tra la rete cosmica e una singola galassia, oppure tra la rete neuronale e l'interno di un corpo neuronale".


A partire dai promettenti risultati ottenuti in questo primo lavoro esplorativo, gli studiosi sperano ora che nuove efficienti tecniche di analisi – sia nel campo della cosmologia che in quello della neurochirurgia – possano permettere di conoscere meglio le dinamiche profonde con le quali questi due affascinanti sistemi evolvono nel tempo.


Gli autori dello studio sono Franco Vazza, del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Bologna, e Alberto Feletti, del Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento dell’Università di Verona.

 

 


Fonte: Università di Bologna

Riferimenti: Franco Vazza, Alberto Feletti. The Quantitative Comparison Between the Neuronal Network and the Cosmic Web. Front. Phys., 16 Nov 2020 DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

L'esercizio fisico dà benefici cognitivi ai pazienti di Alzheimer

29.06.2015 | Ricerche

Nel primo studio di questo tipo mai effettuato, dei ricercatori danesi hanno dimostrato che l'ese...

Come dormiamo oggi può prevedere quando inizia l'Alzheimer

8.09.2020 | Ricerche

Cosa faresti se sapessi quanto tempo hai prima che insorga il morbo di Alzheimer (MA)? N...

Acetil-L-carnitina può aiutare la memoria, anche insieme a Vinpocetina e Huper…

27.03.2020 | Esperienze & Opinioni

Demenza grave, neuropatie (nervi dolorosi), disturbi dell'umore, deficit di attenzione e...

La scoperta del punto di svolta nell'Alzheimer può migliorare i test di n…

20.05.2022 | Ricerche

 Intervista al neurologo William Seeley della Università della California di San Francisco

...

Il cammino può invertire l'invecchiamento del cervello?

2.09.2021 | Esperienze & Opinioni

Il cervello è costituito principalmente da due tipi di sostanze: materia grigia e bianca...

Che speranza hai dopo la diagnosi di Alzheimer?

25.01.2021 | Esperienze & Opinioni

Il morbo di Alzheimer (MA) è una malattia che cambia davvero la vita, non solo per la pe...

Il gas da uova marce potrebbe proteggere dall'Alzheimer

15.01.2021 | Ricerche

La reputazione dell'[[acido solfidrico]] (o idrogeno solforato), di solito considerato v...

Perché la tua visione può prevedere la demenza 12 anni prima della diagnosi

24.04.2024 | Ricerche

 

Gli occhi possono rivelare molto sulla salute del nostro cervello: in effetti, i p...

Studio cinese: 'Metti spezie nel tuo cibo per tenere a bada l'Alzhei…

13.01.2022 | Ricerche

Proprio come 'una mela al giorno toglie il medico di torno', sono ben noti i benefici di...

Marito riferisce un miglioramento 'miracoloso' della moglie con Alzh…

28.09.2018 | Annunci & info

Una donna di Waikato (Nuova Zelanda) potrebbe essere la prima persona al mondo a miglior...

Dosi basse di radiazioni possono migliorare la qualità di vita nell'Alzhe…

6.05.2021 | Ricerche

Individui con morbo di Alzheimer (MA) grave hanno mostrato notevoli miglioramenti nel co...

L'esercizio fisico genera nuovi neuroni cerebrali e migliora la cognizion…

10.09.2018 | Ricerche

Uno studio condotto dal team di ricerca del Massachusetts General Hospital (MGH) ha scop...

Vecchio farmaco per l'artrite reumatoide suscita speranze come cura per l…

22.09.2015 | Ricerche

Scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto che il salsalato, un farmaco usato per trattar...

Nuova terapia che distrugge i grovigli di tau si dimostra promettente

30.09.2024 | Ricerche

Degli scienziati hanno sviluppato potenziali terapie che rimuovono selettivamente le proteine ​​t...

Le cellule immunitarie sono un alleato, non un nemico, nella lotta all'Al…

30.01.2015 | Ricerche

L'amiloide-beta è una proteina appiccicosa che si aggrega e forma picco...

Età degli organi biologici prevede il rischio di malattia con decenni di antic…

11.03.2025 | Ricerche

I nostri organi invecchiano a ritmi diversi e un esame del sangue che determina quanto ciascuno è...

Identificata nuova forma di Alzheimer ad esordio molto precoce

16.06.2020 | Ricerche

Ricercatori della Mayo Clinic hanno definito una forma di morbo di Alzheimer (MA) che co...

Sciogliere il Nodo Gordiano: nuove speranze nella lotta alle neurodegenerazion…

28.03.2019 | Ricerche

Con un grande passo avanti verso la ricerca di un trattamento efficace per le malattie n...

Districare la tau: ricercatori trovano 'obiettivo maneggiabile' per …

30.01.2019 | Ricerche

L'accumulo di placche di amiloide beta (Aβ) e grovigli di una proteina chiamata tau nel ...

Chiarito il meccanismo che porta all'Alzheimer e come fermarlo

30.08.2017 | Ricerche

Nel cervello delle persone con Alzheimer ci sono depositi anomali di proteine ​​amiloide-beta e ​...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

Seguici su

 
enfrdeites

We use cookies

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.