21 luglio 2016
Una collaborazione internazionale ha compilato la più dettagliata mappa mai ottenuta delle aree
funzionali della corteccia cerebrale umana utilizzando scansioni di risonanza magnetica di 210
soggetti adulti. La mappatura, in cui compaiono ben 97 aree mai descritte finora, potrebbe essere
utile per scoprire biomarker delle disfunzioni cerebrali (red)
da lescienze.it
Sono quasi 100 le regioni funzionali che appaiono per la prima volta nella nuova dettagliatissima
mappa della corteccia cerebrale pubblicata sulla rivista Nature da Matthew Glasser,
dell’Università di Washington a Saint Louis, e colleghi di un’ampia collaborazione internazionale.
La specializzazione funzionale delle singole aree della corteccia cerebrale è uno degli obiettivi
che i neuroscienziati si sono prefissati fin dai primi studi di neuroanatomia dell’inizio del XX
secolo, e che ha fatto eccezionali progressi grazie alle tecniche di imaging basate sulla risonanza
magnetica.
Queste tecniche forniscono un accesso senza precedenti al cervello in vivo. Una singola macchina per
risonanza può infatti funzionare in diverse modalità, misurando la densità relativa delle guaine di
mielina che ricoprono i neuroni oppure lo spessore della corteccia cerebrale. C’è poi la risonanza
magnetica funzionale, che può fornire informazioni sull’attività neurale correlata a differenti
stati mentali.
Il problema per chi deve realizzare una mappa cerebrale è che ogni punto del cervello può essere
descritto da un numero enorme di caratteristiche, come a densità delle proteine che formano i
recettori per diversi neurotrasmettitori o le connessioni a lungo raggio verso le altre parti del
cervello.
Quasi tutti gli studi condotti finora hanno indagato una sola di queste caratteristiche, e cioè
l’attivazione in tempo reale delle aree cerebrali di un soggetto impegnato in un dato compito con la
risonanza magnetica funzionale.
In questo studio invece Glasser e colleghi hanno usato un database di dati di imaging a risonanza
magnetica di eccezionale qualità e ampiezza, realizzato nell’ambito del Progetto connettoma umano,
che ha lo scopo di chiarire i cammini neurali alla base delle funzioni cerebrali.
Questo approccio multimodale ha permesso agli autori di ottenere una mappa del cervello in cui ogni
emisfero è diviso in 180 aree specifiche, 97 delle quali sono state descritte per la prima volta.
Anche se alcune aree corticali erano localizzate in modo atipico in una piccola minoranza di
soggetti, gli algoritmi contenuti nel software usato dagli autori è riuscito ugualmente a
individuarle.
La possibilità di discriminare le differenze individuali nella localizzazione, dimensioni e
topologia delle aree corticali studiando le differenze nella loro attività e connettività dovrebbe
facilitare la comprensione di come ogni proprietà è correlata al comportamento e alla genetica, ha
spiegato Glasser.
Come sottolinea un articolo di commento pubblicato sullo stesso numero di Nature, la validazione
dell’algoritmo degli autori è stata fatta solo su una piccola porzione della corteccia, e quindi
occorreranno ulteriori studi a riguardo.
Nonostante ciò, il lavoro rappresenta un deciso passo in avanti verso l’individuazione di specifici
biomarcatori delle disfunzioni cerebrali, poiché alcuni parametri quantitativi di ciascun’area, come
il volume della materia grigia o la robustezza delle connessioni con altre aree, ora possono essere
misurati e costituire dei fattori predittivi di differenze individuali nel comportamento o nelle
patologie.
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