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Questa medusa svela il segreto del cervello umano: lo studio Fonte foto: iStock
SCIENZA

Questa medusa svela il segreto del cervello umano: lo studio

Le meduse sono state modificate geneticamente perché i loro neuroni si illuminino quando stimolati: i misteri del cervello umano potrebbero risolversi grazie a questi animali

Di tutti i misteri che riguardano il corpo umano, uno di quelli più affascinanti per gli scienziati è capire come funziona il cervello. Sapere cosa si attiva nella nostra scatola cranica quando prendiamo una decisione, riceviamo uno stimolo o muoviamo un muscolo. Per esempio abbiamo scoperto che non è vero che usiamo solo il 10% del nostro cervello. Un recente studio sul cervello di una medusa potrebbe aiutare i neuroscienziati di tutto il mondo.

Lo studio dei neuroscienziati

Il cervello umano ha 100 miliardi di neuroni, che fanno 100 trilioni di connessioni tra di loro. Un puzzle molto complesso da risolvere. Ma indizi per risolverlo potrebbero arrivare da una creatura infinitamente più semplice: la medusa.

In particolare per questo studio i ricercatori hanno scelto la Clytia hemisphaerica, una specie di medusa del diametro di circa un centimetro quando è completamente cresciuta. I ricercatori della Caltech, negli Stati Uniti, hanno sviluppato una sorta di cassetta degli attrezzi per lavorare sul suo corredo genetico.

Usando questi strumenti creati ad hoc per la Clytia, i ricercatori la hanno modificata geneticamente: ora i suoi neuroni si illuminano di una luce fluorescente quando vengono attivati. E visto che le meduse sono trasparenti, i ricercatori possono vedere l’attività neurale dell’animale nella sua vita quotidiana. Cioè, in pratica, cosa succede al suo cervello quando la medusa si muove, si nutre, scappa dai predatori, e come i suoi neuroni si coordinano.

Cosa può dirci una medusa sul cervello umano

Le meduse sono animali estremamente anomali quando si parla di ricerca. A livello genetico non assomigliano a nessun altro animale. Vermi, mosche, pesci e topi si assomigliano di più: addirittura, geneticamente parlando, un verme somiglia più a un umano che a una medusa.

Le meduse quindi permettono agli scienziati di porsi domande e trovare risposte più, in un certo senso, “astratte": è così che funziona la neuroscienza? I suoi principi sono condivisi tra tutti i tipi di sistema nervoso, anche quelli più distanti dall’uomo? Come poteva essere un sistema nervoso originario?

Una grande differenza tra il nostro cervello e quello delle meduse è che il nostro è concentrato in un unico punto, sotto la scatola cranica, mentre il loro è diffuso in tutto il corpo, come una rete. Le singole “parti" di una medusa possono lavorare in modo autonomo, senza un controllo centrale.

Questa sembra essere una strategia di successo, a livello di evoluzione, visto che le meduse sono sopravvissute a ere geologiche e sconvolgimenti continentali. I ricercatori si sono chiesti come questo cervello funziona, e hanno preso l’esempio delle abitudini alimentari della Clytia: quando questa medusa afferra una preda, porta il tentacolo alla bocca e contemporaneamente si piega in avanti. Come fa il suo cervello diffuso a coordinare questi movimenti?

Esaminando le reazioni a catena luminose, i ricercatori hanno scoperto che il cervello diffuso è diviso in settori: quando una medusa afferra una preda, il settore più vicino a quel tentacolo si attiva, spingendolo verso la bocca. Nello stesso momento, una sottorete di neuroni produce una molecola che fa piegare in avanti il corpo.

Un sistema complesso, che ora conosciamo grazie al modello di studio e di lavoro prodotto dai ricercatori della Caltech. E che, in un futuro, potrebbe essere usato per comprendere come funzionano i cervelli di specie più complesse.

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