blogtecaolivelli

NEL CERVELLO DI UNA DROSOFILA..

CITAZIONI RIPORTATE INTEGRALMENTE DALL'INTERNET.

Ricostruite nel dettaglio le connessioni

neurali del cervello di una drosofila

Un eccezionale lavoro di mappatura

3D delle sinapsi del moscerino della

frutta promette di rivoluzionare gli

studi di neurobiologia: ora è possibile

seguire le connessioni tra neuroni e

ricostruire i percorsi neurali dietro ai

comportamenti più studiati. 

Per questa prima parte del progetto

i ricercatori hanno ricostruito le connessioni

neurali delle cellule nervose che raggiungono

una regione cerebrale chiamata corpora

peduncolata.|Z. ZHENG ET AL./CELL 2018 

 Un gruppo di scienziati ha ottenuto

un'immagine 3D del cervello di drosofila

(l'ormai ultrastudiato moscerino della frutta)

così dettagliata, che è stato possibile usarla

per tracciare con precisione le connessioni

tra neuroni in una specifica area cerebrale,

cruciale per la memoria. La tecnica utilizzata

ha permesso di osservare talmente in

profondità nel cervello da risalire alle singole

sinapsi e ricostruire i percorsi compiuti dai

segnali nervosi (cioè le reti neurali) alla base

di alcuni noti comportamenti del piccolo insetto,

spesso usato come modello negli studi di biologia.

PICCOLO, MA EFFICIENTE. Il cervello di Drosophila

melanogaster è grande come un seme di

papavero e composto di circa 100 mila neuroni,

contro i 100 miliardi di quello umano.

Tuttavia, è sorprendentemente complesso.

Questi piccoli insetti si lanciano in elaborate

danze di corteggiamento e rituali di grooming;

possono apprendere e ricordare; sembrano

sapere quali posti possono essere considerati

sicuri e quali sono da temere. 

Alcune strutture che presiedono a questi

comportamenti, come quelle per riconoscere

e ricordare gli odori, sono molto simili a quelle

del cervello di altri animali, uomo incluso.

Ecco perché il nuovo lavoro pubblicato su

Cell apre prospettive importanti. 

PUNTI DI SCAMBIO. Innanzitutto, per la

tecnica utilizzata - replicabile su altri modelli.

Per mappare i punti di connessione neurale,

il gruppo di ricerca guidato da Davi Bock,

neuroscienziato dell'Howard Hughes Medical

Institute's Janelia Research Campus di Ashburn,

Virginia, ha immerso il cervello di una drosofila

in una soluzione contenente metalli pesanti,

che si legano alle membrane dei neuroni e

alle proteine nei punti sinaptici.

Dopo il procedimento, gli snodi cruciali della

comunicazione tra neuroni risaltavano come

i nodi in groviglio di fili di lana. 

DA OGNI ANGOLAZIONE.

Quindi, con una punta di diamante è stato

tagliato il campione in oltre 7.000 nano-fette,

ciascuna molto più sottile di un capello umano,

che sono state analizzate e fotografate

singolarmente al microscopio elettronico.

Il processo ha generato 21 milioni di immagini

che sono state assemblate con un software,

dando come risultato - per ora - la ricostruzione

delconnettoma (cioè l'insieme delle connessioni

neurali) di un'area coinvolta nell'apprendimento

e nell'integrazione sensoriale: icorpora

peduncolata, che comprendono appena il 5%

del totale delle connessioni del cervello di drosofila.

 UN'OTTIMA BASE. Anche se si tratta di una

piccola porzione, il dettaglio di ricostruzione

di ogni singola "via di informazione" in entrata

e in uscita è senza precedenti: la tecnica potrà

essere utilizzata per studiare il cervello di altri

animali come gli zebrafish e forse, in futuro, dei

vertebrati. I dati sono stati resi pubblicamente

accessibili in modo che possano costituire un

punto di partenza per chi si occupa di

neurobiologia. Il lavoro da fare è ancora

moltissimo: allo stato dei fatti è per esempio

impossibile ricostruire la posizione di ogni

singolo neurone - un compito che implicherebbe

di analizzare, ad occhio nudo, migliaia di

immagini, per rintracciare cellule di pochi

centinaia di micron.