Scienza, ora Google mappa anche il cervello: oltre 50mila cellule riprodotte in 3D

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(foto Adobe Stock)

Oltre 50 mila cellule, per un totale di 1,4 Petabyte, un set di dati circa 700 volte piu’ pesante della capacita’ di archiviazione di un computer moderno di medie prestazioni. Sono le dimensioni della mappa piu’ dettagliata mai ottenuta di una piccola regione cerebrale. Pubblicato online sulla rivista BioRxiv, questo importante risultato e’ stato raggiunto dagli scienziati di Google Research a Mountain View, in California e dell’Universita’ di Harvard, che hanno determinato i modelli di 130 milioni di connessioni tra neuroni, sviluppando una mappa in tre dimensioni dell’organo piu’ complesso nel corpo umano. Questa impresa e’ iniziata quando un team guidato da Jeff Lichtman dell’Universita’ di Harvard, ha ottenuto una piccola sezione cerebrale di una donna di 45 anni con epilessia resistente ai farmaci. Il campione e’ stato poi trattato e studiato dalla squadra di Viren Jain di Google Research, che ha utilizzato un software di apprendimento automatico per riprodurre e rappresentare le connessioni neuronali.
“L’intero set di dati che abbiamo ottenuto deriva da un millimetro cubo di cervello – afferma Jain – e’ davvero interessante scoprire quanto e’ possibile ricavare da una sezione cosi’ piccola”. Gli esperti hanno osservato una netta discrepanza nel numero di connessioni tra i neuroni, che poteva variare da poche unita’ fino a due decine. Lichtman ipotizza che questi collegamenti multi-sinapsi siano alla base dei comportamenti appresi. Il gruppo di ricerca ha anche trovato misteriose coppie di neuroni in profondita’ nella corteccia che non erano state osservate prima. “Abbiamo fatto enormi progressi in questo campo negli ultimi decenni – osserva Lichtman – ma la mappatura di un intero cervello umano richiederebbe un set di dati mille volte piu’ esteso, una quantita’ di bit paragonabile al totale dei contenuti digitali generati in un anno sull’intero pianeta. Non abbiamo ancora le capacita’ per riuscire in un’impresa del genere”. “Potremmo scoprire anche che non vale la pena condurre un tale sforzo – afferma Catherine Dulac dell’Universita’ di Harvard, che non e’ stata coinvolta nel lavoro, ma insieme a Lichtman e Jain e’ stata coautrice di un documento pubblicato sulla rivista Cell, in cui si ribadiva l’importanza di raggiungere un buon livello di mappatura cerebrale di un modello murino – potremmo scoprire che si tratta di codificare informazioni che derivano dall’esperienza, per cui ogni organo cerebrale sarebbe diverso dagli altri”. “Una strategia vantaggiosa – conclude – potrebbe essere esplorare come differisce la mappa cellulare nelle persone con condizioni di salute mentale, in modo da comprendere al meglio i meccanismi che portano a queste patologie ed eventualmente sviluppare trattamenti mirati”.