È stato creato il primo modello 3D di un’area del cervello umano. Si tratta del primo progetto che comprende la struttura e la connettività neuronale dell’area CA1 dell’ippocampo umano. Attraverso immagini ad altissima risoluzione di un cervello umano i ricercatori hanno estratto un dataset di oltre 5 milioni di neuroni. Grazie ad un algoritmo e a svariate ricerche, sono stati trovati oltre 40 miliardi di sinapsi che connettono la rete neurale.
Creato primo modello 3D a Palermo: lo studio
Nature Computational Science ha pubblicato lo studio e la Sicilia è alla guida del team della infrastruttura Ebrains-Italy. Michele Migliore del Cnr-Ibf di Palermo ha portato avanti il progetto insieme all’Istituto di biofisica del Cnr, all’Università di Modena e Reggio Emilia, e all’Institut de neurosciences des systèmes di Marsiglia.
il lavoro è stato finanziato dal Mur, tramite la Commissione Europea (Next-Generation EU), nell’ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (Pnrr) e diretta dal Cnr.
L’obiettivo del primo modello 3D
Lo studio vuole porsi come obiettivo quello di approfondire l’indagine scientifica e di conoscere maggiormente le diverse funzioni cognitive. Tra queste l’apprendimento, la memoria e l’elaborazione spaziale, ma anche le disfunzioni, quali l’epilessia, le malattie neurodegenerative, come l’Alzheimer, e l‘invecchiamento. Il tutto anche per migliorare anche la ricerca farmacologica.
Le parole di Michele Migliore
A pronunciarsi a riguardo è il coordinatore scientifico della infrastruttura di ricerca Ebrains-Italy Michele Migliore. “La quantità di dati sui singoli neuroni del cervello umano è molto limitata, sia in termini di coordinate 3D relative, sia in termini di connettività tra i neuroni. Abbiamo eseguito un’operazione di data mining su immagini ad alta risoluzione dell’ippocampo umano, ottenute dal database BigBrain“.
Daniela Gandolfi e l’obiettivo della ricerca
Daniela Gandolfi di Unimore dichiara questo. “L’algoritmo analizza immagini ad alta risoluzione e, dopo la creazione di specifiche forme geometriche da associare a proprietà morfologiche, ci permette di calcolare la probabilità che due neuroni siano connessi. Analizzando la distribuzione della densità dei neuroni nel nostro modello 3D, abbiamo verificato consistenza con i dati di letteratura sull’ippocampo umano. Il nostro obiettivo principale con questo studio era rendere i dati prontamente disponibili con Human Brain Project (Hbp) – il grande progetto europeo per la costruzione di una simulazione digitale completa del cervello – e la più ampia comunità delle neuroscienze. Ora stiamo usando lo stesso approccio per modellare altre regioni del cervello”.
