Il cervello umano, con la sua complessità, sta rivelando i meccanismi che ne guidano lo sviluppo. A tal proposito, un gruppo di ricercatori ha realizzato la mappa più dettagliata mai creata dello sviluppo cerebrale. Tracciando così il percorso che porta le cellule staminali a trasformarsi in neuroni e altre cellule specializzate. Tale lavoro rappresenta il primo vero “atlante” del cervello in formazione. Capace di osservare processi molecolari con una precisione finora inaccessibile. Il progetto è parte del programma internazionale BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN). Il quale è sostenuto dai National Institutes of Health statunitensi con un finanziamento di 500 milioni di dollari. Una parte dello sforzo scientifico è stata guidata dall’Allen Institute for Brain Science di Seattle, che ha analizzato centinaia di migliaia di cellule della corteccia cerebrale di esseri umani e topi.
Nuova mappa dettagliata del cervello umano: ecco i dettagli
Negli studi condotti sui topi, il team guidato da Hongkui Zeng ha seguito lo sviluppo della corteccia visiva dall’embrione fino a quasi due mesi dopo la nascita. Sono state identificate oltre 560.000 cellule singole, raggruppate in 148 categorie e 714 sottotipi. Consentendo di costruire un atlante completo dalla fase prenatale a quella postnatale. Tra le scoperte più sorprendenti emerge che molti neuroni continuano a definire la propria identità anche dopo la nascita. In particolare, nel periodo in cui i cuccioli aprono gli occhi fino alla terza settimana di vita.
Negli esseri umani, il team di Tomasz Nowakowski dell’Università della California ha seguito un approccio simile. Ciò analizzando tessuti cerebrali prelevati da otto feti a diverse età gestazionali. Le cellule progenitrici sono state etichettate con codici genetici simili a barcode. Consentendo di tracciare la loro differenziazione nel tempo. Nei feti di meno di 20 settimane, le cellule generavano principalmente neuroni eccitatori, responsabili della trasmissione degli impulsi elettrici. Mentre successivamente il processo si concentrava sulla produzione di neuroni inibitori, che modulano la comunicazione tra cellule nervose.
Un altro elemento emerso dagli studi riguarda le altre cellule cerebrali, come astrociti e oligodendrociti, la cui produzione nell’uomo avviene in modo più lento e prolungato rispetto ai topi. Tale fenomeno potrebbe contribuire a spiegare la maggiore complessità del cervello umano e la sua lunga fase di maturazione. Confronti tra specie diverse hanno inoltre rivelato che alcuni tipi di neuroni, ritenuti esclusivi dei primati, si trovano anche in altri mammiferi.