Dall’autismo alla schizofrenia: pubblicata la prima parte della mappa del cervello
Un nuovo sguardo allo sviluppo del cervello dei mammiferi offre la possibilità di osservare, passo dopo passo, come si forma e si organizza il più complesso degli organi. Lo studio analizza l’attività dei geni e delle molecole coinvolte, ma anche gli ostacoli che possono interferire con questo delicato processo, dando origine a patologie come autismo, schizofrenia o sclerosi multipla.
Capire dove e quando nascono queste alterazioni significa anche poter immaginare strategie per fermarle sul nascere, prima che si inneschi la catena di eventi che porta alla malattia. I risultati, a cui Nature ha dedicato la copertina, fanno parte del progetto Brain Initiative Cell Atlas Network e sono stati diffusi attraverso sei articoli scientifici, ai quali hanno contribuito anche alcuni ricercatori italiani che lavorano all’estero.
Le parole dei ricercatori
“Questa raccolta di studi offre un modello estremamente dettagliato di come i diversi tipi di cellule cerebrali si formano e maturano nel tempo”, spiega Hongkui Zeng dell’Allen Institute for Brain Science e dell’Università di Washington, tra i coordinatori della ricerca. “Capire in quali momenti e in quali aree del cervello si attivano i geni chiave ci permette di individuare come eventuali interruzioni di questi processi possano portare a disturbi come autismo o schizofrenia. È una conoscenza essenziale — aggiunge — che apre la strada a diagnosi più precise e a terapie mirate”.
I risultati e le evidenze degli studi
Uno degli studi, basato sull’analisi di oltre 1.2 milioni di cellule cerebrali, si è concentrato su un particolare gruppo di neuroni che agiscono come “freni” del cervello: servono a calmare l’attività neuronale quando diventa eccessiva e a favorire la comunicazione tra le varie aree cerebrali. Nell’essere umano, queste cellule sono cruciali per funzioni fondamentali come il movimento, la memoria e la gestione delle emozioni.
Gli scienziati sono riusciti a tracciare l’albero genealogico più completo mai realizzato di questi neuroni, scoprendo che migrano su lunghe distanze attraverso il cervello per raggiungere la loro destinazione finale. Alcuni di essi, inoltre, continuano a maturare anche dopo la nascita, in particolare nelle regioni legate all’apprendimento, al processo decisionale e alle emozioni.
Un altro studio, condotto sui topo, ha analizzato oltre 770.000 cellule dal primo sviluppo cerebrale fino all’età adulta per comprendere come si forma la corteccia visiva, la zona che elabora le immagini. I risultati hanno ribaltato l’idea che la maturazione cerebrale si completi prima della nascita: nuove cellule continuano a formarsi in momenti cruciali, come quando gli occhi si aprono per la prima volta o quando il cervello inizia a imparare ad interpretare gli stimoli visivi.
Spunti rilevanti da queste scoperte
Queste scoperte suggeriscono che le esperienze vissute dopo la nascita abbiano un ruolo ancora più importante di quanto si pensasse nello sviluppo del cervello, e che alcune patologie dello sviluppo potrebbero essere affrontate proprio in queste fasi sensibili, quando i circuiti cerebrali sono ancora in costruzione.
Anche gli altri studi pubblicati su Nature offrono spunti rilevanti: mappa dell’espressione genica di milioni di neuroni della corteccia cerebrale ha permesso di individuare firme molecolari specifiche per ciascuna area del cervello. Inoltre, è emerso che alcuni programmi genetici attivi durante lo sviluppo possono riattivarsi in età adulta, ad esempio nei casi di infiammazione in cui il sistema immunitario attacca i nervi stessi.