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Le pieghe del cervello stampate in 3d

Un grande passo in avanti per la ricerca sull'origine di queste circonvoluzioni tipiche della corteccia cerebrale

Stampate per la prima volta in 3d le pieghe del cervello umano. Ci sono riusciti i ricercatori della Harvard University, che su Science Physics raccontano come hanno finalmente risolto il mistero sull’origine delle creste e solchi che caratterizzano la nostra corteccia celebrale. I ricercatori hanno dimostrato che la tipica forma di questo organo non è dovuta a un processo biologico, ma piuttosto a forze fisiche, o meglio a una compressione meccanica generata dalla crescita più veloce della corteccia cerebrale rispetto a quella della sottostante sostanza bianca.

Per ricostruire l’organo, Lakshminarayanan Mahadevan e il suo team si sono serviti di una stampante 3d e diversi tipi di gel gommosi. I ricercatori hanno poi immerso il cervello in un solvente liquido, notando che lo strato più esterno si gonfiava più rapidamente di quelli sottostanti, simulando la crescita della corteccia celebrale durante lo sviluppo fetale. Più precisamente, il tessuto corticale vorrebbe continuare a crescere, ma è ancorato alla sottostante sostanza bianca: e più la corteccia si espande, più si genera tensione che alla fine provoca il collasso del tessuto, portando alla formazione di pieghe e creste.

“Il passo successivo”, spiega Mahadevan, “sarà quello di associare queste modifiche strutturali al ai processi che avvengono a livello molecolare. Se penso alla forma delle pieghe in un cervello fetale allora sì, ci sono fenomeni molecolari: processi biochimici che spingono le cellule a muoversi, a dividersi, a cambiare forma”.

I risultati della ricerca, inoltre, potrebbero aiutare gli scienziati a capire meglio la grande varietà dei disturbi neurologici. “Questi dati potranno aiutarci a identificare i biomarcatori per la diagnosi precoce dei disturbi dello spettro autistico, schizofrenia e morbo di Alzheimer, e, in ultima analisi, di sviluppare strategie di trattamento più efficaci”. Ad esempio, alcuni disturbi come quelli dello spettro autistico e la schizofrenia sono associati alla poca o troppa connettività tra i neuroni. “Forse il grado di ripiegamento potrebbe influenzare il grado di connettività in modi che non abbiamo ancora capito del tutto”, ha concluso il ricercatore.