Una squadra di ricercatori multidisciplinare è riuscita a rendere visibile la materia bianca superficiale in un cervello umano vivente.
di Lisa Ovi
Il cervello è fondamentalmente costituito da due tessuti: materia grigia e materia bianca. La materia grigia è composta da miliardi di neuroni che formano uno strato sottile sulla superficie del cervello. Questi miliardi di neuroni sono uniti in rete da centinaia di milioni di connessioni di materia bianca, fasci di fibre nervose, ascendenti e discendenti, che uniscono l’encefalo e il midollo spinale, resa bianca dal rivestimento di mielina.
La materia bianca può essere approssimativamente considerata la rete di comunicazione interna del cervello: le sue lunghe fibre nervose sono rivestite di isolamento grasso che consente ai segnali elettrici di spostarsi da un’area del cervello a un’altra senza interruzione. L’integrità della struttura , l’organizzazione delle fibre nervose e lo sviluppo della guaina mielinica, è associata alla funzione cognitiva e si sviluppa durante l’infanzia.
L’interfaccia tra materia bianca e materia grigia, la cosiddetta materia bianca superficiale, è sempre stato uno dei grandi misteri della neurologia. Difficile da studiare in un individuo vivente, si considera però implicata in condizioni devastanti come il morbo di Alzheimer e l’autismo.
Sotto al guida di Nikolaus Weiskopf ,del Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, un gruppo di ricercatori è riuscito a rendere visibile la sostanza bianca superficiale in un cervello umano vivente. I risultati dello studio sono stati pubblicati da Science Advances, firmati da Evgeniya Kirilina, primo autore.
Dai primi studi risulta che la sostanza bianca superficiale contiene molto ferro, un elemento necessario al processo di mielinizzazione. Il processo di mielinizzazione può verificarsi per tutta la durata della vita ma è predominante durante lo sviluppo. Non a caso, la maggiore concentrazione di ferro è stata individuata nella sostanza bianca superficiale della corteccia frontale, la struttura del cervello umano dallo sviluppo più lento. La corteccia frontale umana non è completamente mielinizzata fino ai quarant’anni circa.
Chiave del nuovo metodo è la risonanza magnetica (Magnetic Resonance Imaging) a intensità di campo molto elevata. Mentre i tipici scanner MRI clinici funzionano a 1,5 o 3 Tesla, lo scanner del Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences raggiunge i 7 Tesla. In combinazione con un modello biofisico avanzato, ha permesso la creazione di mappe ad altissima risoluzione della materia esistente tra il bianco ed il grigio.
L’accuratezza delle mappe submillimetriche utilizzate è stata valutata rispetto a metodi istologici classici e avanzati che coinvolgono la dissezione fisica e l’analisi del cervello post mortem. Il nuovo metodo promette molti ulteriori approfondimenti sull’organizzazione dell’interfaccia tra materia bianca e materia grigia.
Immagine: Materia grigi e materia bianca. Wikimedia Commons
(lo)
