Un nuovo paper descrive una rivoluzionaria scansione del cervello umano: la risoluzione ottenuta di 100 micron è una cosa mai vista prima.
Il risultato è stato ottenuto da un team multidisciplinare del Massachusetts General Hospital (MGH). Lo studio, pubblicato sulla rivista Scientific Data, mostra la più alta risoluzione mai raggiunta nella scansione di un cervello umano: le immagini sono 1000 volte più dettagliate di una normale risonanza magnetica.
“Questo sviluppo può avere una gamma molto ampia di applicazioni educative e cliniche che aumenteranno la nostra conoscenza dell’anatomia del cervello umano,” dice Brian L. Edlow, primo autore del paper e direttore associato del Centro di Neurotecnologie del MGH.
Il team coinvolto nello studio
Il team che ha sviluppato la ricerca è una sorta di all stars: comprende neurologi, neuroscienziati, ingegneri, informatici e anatomisti. Il progetto richiedeva molte skill anche nella realizzazione dello speciale macchinario per effettuare queste scansioni. La soluzione è venuta con la realizzazione di una speciale combinazione tecnologica per l’MRI, basata su un gruppo più capillare di elettrodi posizionati sul cranio.
Il progetto ha 3 obiettivi principali ed altrettante fasi:
Fase Uno, aumentare i dati sulla struttura del cervello e le connessioni tra le sue parti.
Fase Due, comprendere meglio la biologia dei disordini neurologici, specie quelli derivanti da traumi cerebrali, sviluppando strumenti post mortem. In questo senso, lo studio porterà anche a nuovi meccanismi di autopsia.
Fase Tre, sviluppare una nuova tecnica di diagnostica in altissima risoluzione da usare su soggetti in vita ed in tempo reale.
Le prime applicazioni
Non esito a dire che una scoperta del genere può avere applicazioni incredibili per la nostra conoscenza del cervello. La prima scansione in assoluto con questa risoluzione, ottenuta 4 mesi fa da un cervello donato alla scienza, viene a conclusione di un lavoro durato 10 anni ed è paragonabile alla prima foto del nostro pianeta.
I dati che sarà possibile raccogliere da immagini del genere sono attualmente incalcolabili, e da questa prima “istantanea del cervello come non lo abbiamo mai visto” sono già tanti i team di ricerca che stanno ricavando preziose informazioni e spunti.
Una mappa per elettrodi – In una applicazione il co-autore del paper Andreas Horn ha inserito i dati della scansione in un software che ha migliorato il posizionamento degli elettrodi dei dispositivi di neurostimolazione, per ottenere risultati migliori nel trattamento di Alzheimer, disturbi ossessivo-compulsivi, depressione e Parkinson.
Un modello in 3D – Un altro team, il Fiber Tractrography Lab dell’Università di Pittsburgh, ha usato i dati per migliorare la mappa degli assoni, i nodi della trasmissione di impulsi all’interno del cervello.
Cervello superstar
Lo studio a generato un incredibile interesse in tutto il mondo della ricerca: nelle prime due settimane, i video di questa nuova tecnica di imaging sono stati visti da più di 1 milione di utenti su Twitter, Youtube ed altri social.
“Nei prossimi 10 anni continueremo a sviluppare strumenti che riescano a mappare il cervello a risoluzioni sempre maggiori, con l’obiettivo ambizioso di arrivare prima o poi ad 1 micron,” dice Edlow.
