Un team di ricercatori ha mappato per la prima volta l'intero sistema nervoso, o "connettoma", del corpo di un mammifero. Gli scienziati hanno rimosso dal corpo di 16 topi il materiale che avrebbe bloccato la luce, come grasso e calcio, per renderli il più trasparenti possibile. Quindi, utilizzando uno strumento di scansione e un microscopio combinati su misura, gli scienziati hanno scattato immagini dei corpi dei topi.
Mappato per la prima volta l'intero sistema nervoso di un mammifero
Sette topi sono stati geneticamente modificati per avere neuroni fluorescenti. Quattro sono stati immunocolorati per avere proteine nel sistema nervoso simpatico con colori diversi. E negli ultimi cinque, i ricercatori hanno usato virus per misurare l'intera lunghezza degli assoni delle proiezioni nervose. Ogni fibra nervosa vaga si collegava a un solo organo dell'intestino, piuttosto che ramificarsi in molti organi diversi come alcuni avevano previsto.
Piuttosto che concentrarsi solo sul cervello e sul midollo spinale, a cui storicamente è stata data maggiore attenzione, i ricercatori hanno incluso anche le fibre nervose del sistema nervoso periferico (PNS).
Questa rete di nervi consente ai mammiferi di camminare, controlla i movimenti oculari e invia avvisi di dolore. Mappare questi elementi aiuta gli scienziati a capire come i nervi interagiscono con gli organi e come la fisiologia dei nostri nervi è alla base della malattia, potenzialmente ispirando i trattamenti.
Rivelando i precisi modelli di proiezione e il targeting organo-specifico di diversi nervi periferici, queste mappe forniranno un quadro strutturale per capire come il PNS media la fisiologia del corpo", afferma il co-autore dello studio, ha detto il co-autore dello studio Guo-Qiang Bi, biofisico presso l'Università di Scienza e Tecnologia della Cina.
Il termine connettoma è stato definito per la prima volta nel 2005, in un rivoluzionario articolo, da Sporns-Tononi- Kötter come: “Una descrizione strutturale completa della rete di elementi e connessioni che formano il cervello umano”.
La sfida posta dagli scienziati è quella di svelare l’attività di ben 100 miliardi di neuroni, considerando che nel cervello ci sono un milione di volte più connessioni di quante lettere ci siano nel nostro DNA. Qualche anno dopo, nel 2009, Stati Uniti, Europa, Giappone e Cina, hanno avviato il progetto Human Connectome, con l’obiettivo di creare un modello dettagliato del cervello umano che includesse le relazioni struttura-funzione, proprio come suggerito dagli scienziati autori dell’articolo del 2005. Si è partiti dall’analisi a livello cellulare fino allo studio macroscopico per aree cerebrali.