Volare dentro il cervello

E’ possibile spiccare il volo dentro il cervello. Potete farvi un’idea nell’articolo di Carl Zimmer su National Geographic dove fa il punto dei progressi tecnologici nella simulazione grafica in 3d dell’attività del cervello durante il comportamento. Sono presentati tre video la cui risoluzione visiva ha qualcosa di ipnotico.

Il viaggio del primo video attraversa tutto il cervello del topo. La tecnica utilizzata per la realizzazione finale è denominata CLARITY, che prevede un “lavaggio” del reticolo lipidico delle strutture cerebrali e la sua sostituzione con un gel a base di alcune componenti chimiche. Il risultato è straordinario perché la tecnica consente una mappatura fino a livello molecolare generando un effetto trasparenza del cervello. Nel passo successivo, i ricercatori marcano con alcuni composti certi tipi di neuroni che quando mandano impulsi emettono luce fosforescente. A quel punto scattano foto da diverse angolazioni e le combinano in una rappresentazione in 3d e puoi osservare i neuroni nella loro interezza.

Nel secondo video navighi dentro il pensiero generato dal cervello. Insomma, qualcosa del genere. E’ una tecnica nuova chiamata glass brain prodotta da Adam Gazzaley della University of California a San Francisco. E’ basata su tre tecnologie: la risonanza magnetica che genera un modello del cervello del volontario in 3d ad alta risoluzione, il tensore di diffusione che è un ottimo strumento per visualizzare la materia bianca (cioè le connessioni tra le strutture nervose) e, infine, l’elettroencefalografia che serve per “origliare” le conversazioni elettriche tra i neuroni grazie agli elettrodi posti sopra lo scalpo.

I ricercatori hanno combinato al computer i dati delle tre tecnologie utilizzate con il risultato di una simulazione di volo tra i circuiti cerebrali attivi durante un atto mentale del soggetto umano. Ciascun colore rappresenta la fonte e la connessione dell’attività cerebrale, mentre i fasci dorati delle fibre nervose della materia bianca sono percorsi dagli impulsi di luce e rappresentano l’informazione stimata che viaggia tra le varie regioni cerebrali.

Nel terzo e ultimo video potete immergervi in un viaggio tra le cellule nervose della retina del topo. Allacciatevi le cinture perché avrete i brividi mentre orbitate negli spazi tra i neuroni (per approfondire la natura dello spazio tra i neuroni del cervello leggete quest’articolo poco adatto ad un pubblico che soffre di vertigini).

Queste sono un po’ le punte avanzate delle simulazioni visive in campo neuroscientifico. Le applicazioni hanno ricadute in ambito diagnostico, riabilitativo e speculativo. E’ difficile rimanere con i piedi per terra quando simuli viaggi nel cervello che può essere quello del tuo interlocutore se non addirittura il tuo.

link all’articolo di Carl Zimmer

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