Da un millimetro cubo del cervello di topo, un’area non più grande di un granello di sabbia, è stata ottenuta la mappa più completa e dettagliata delle strutture, delle connessioni e delle funzioni presenti nel cervello di un mammifero: la mappa, disponibile gratuitamente, comprende circa 200mila cellule, tra cui 84mila neuroni, 524 milioni di sinapsi, le connessioni tra neuroni, e 5,4 chilometri di connessioni nervose. L’importante risultato, ottenuto grazie all’impiego di strumenti basati sull’Intelligenza Artificiale, è riportato in 8 articoli pubblicati sulle riviste Nature e Nature Methods dal progetto Microns, che conta oltre 150 ricercatori da tutto il mondo. Gli studi, guidati dagli americani Istituto Allen per la Scienza del Cervello, Università di Princeton e Baylor College of Medicine, aprono nuove possibilità per la ricerca su cervello e intelligenza e su disturbi come Alzheimer, Parkinson, autismo e schizofrenia.
“Questo progresso rappresenta un momento spartiacque per le neuroscienze, paragonabile al Progetto Genoma Umano per il suo potenziale trasformativo”, afferma David Markowitz, ex-responsabile del programma statunitense Iarpa che ha coordinato gli studi. “Dentro quel granello c’è un’intera architettura – aggiunge Clay Reid dell’Istituto Allen, che ha partecipato al progetto – e in questa ricostruzione possiamo testare le vecchie teorie e sperare di trovare cose nuove che nessuno ha mai visto prima”.
I ricercatori hanno iniziato registrando l’attività di circa 75mila neuroni in un topo che correva su un tapis roulant e guardava immagini: un processo possibile grazie a una modifica genetica, che permette ai neuroni dell’animale di emettere una proteina fluorescente ogni volta che si attivano. I dati sono stati poi confrontati con una mappa delle connessioni neurali ricostruita a partire da un solo millimetro cubo di corteccia cerebrale dell’animale. Le informazioni così ottenute occupano 1,6 petabyte, equivalenti a un video in alta definizione lungo 22 anni, e gettano nuova luce sulle funzioni e sull’organizzazione di quest’area del cervello.
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