Come una “corona di spine”, oppure una pianta rampicante che estende le proprie propaggini alla ricerca di qualcosa a cui aggrapparsi, i neuroni del cervello hanno proiezioni in grado di collegarsi con altri neuroni in tutto l’organo. Affascinante? Certo, ma non solo, poiché una nuova metodologia di ricostruzione in 3D – messa a punto da un team di neuroscienziati dell’Allen Institute for Brain Science di Seattle e presentata nell’ambito del convegno “Neuroscienze e nanotecnologie” organizzato a Bethesda, nel Maryland – ha permesso di guardare oltre, scoprendo all’interno del cervello di topo tre neuroni di eccezionale lunghezza, uno dei quali ne percorre l’intera circonferenza, collegando aree cerebrali diverse. Il piccolo, sottile strato di cellule da cui si diramano, denominato “claustrum”, potrebbe essere la sede della coscienza nei topi e negli esseri umani.

La ricostruzione dei neuroni in 3D

Coordinati dal neuroscienziato Christof Koch, presidente dell’Allen Institute for Brain Science e noto per il suo lavoro sulle basi neurali della coscienza, i ricercatori hanno ingegnerizzato una linea di topi in modo che un certo farmaco attivasse specifici geni all’interno dei neuroni del “claustrum”.
Nel momento in cui i ricercatori hanno somministrato ai topi una piccola quantità di farmaco, soltanto una manciata di neuroni ne hanno ricevuto abbastanza da attivare questi geni. Ciò ha determinato la produzione di una Proteina fluorescente verde che si è diffusa in tutto il Neurone; mentre i neuroni si sviluppavano, i ricercatori li hanno fotografati fino a collezionare 10.000 immagini di sezioni trasversali del cervello di topo che, analizzate da un software, hanno consentito la ricostruzione dei neuroni in 3D.

I tre neuroni si prolungano in entrambi gli emisferi del cervello e uno dei tre percorre tutta la circonferenza dell’organo (al pari, appunto, di una “corona di spine”). Occorre ricordare che l’Organismo del topo contiene altri neuroni lunghi, come le proiezioni nervose nelle zampe e i neuroni del tronco cerebrale che arrivano al cervello per rilasciare molecole di segnalazione. Ma i neuroni del “claustrum” – regione del cervello favorevole alla sperimentazione della nuova tecnica poiché è stato ampiamente studiato nei topi e consiste in pochi tipi di cellule – sembrano connettersi alla maggior parte oppure a tutte le parti esterne del cervello che acquisiscono informazioni sensoriali e dirigono il comportamento.

Confessioni di uno scienziato romantico

Autore dell’affascinante saggio “Una coscienza. Confessioni di uno scienziato romantico”, vero e proprio sguardo d’insieme in merito alle più recenti scoperte in ambito neuroscientifico – tra visioni del mondo naturale e sue memorie personali – Koch (che della coscienza è uno dei massimi studiosi al mondo) prevede di proseguire la mappatura dei neuroni che hanno origine dal “claustrum”, seppur la tecnica è costosa per essere utilizzata nell’ambito della ricostruzione di tutti questi neuroni su larga scala.