Il nostro cervello comprende 200 miliardi di cellule appartenenti a 3 mila tipologie differenti. Fra queste, circa 86 miliardi sono neuroni. È quanto scoperto dalla Brain Initiative, progetto di 10 anni messo a punto dai National Institutes of Health degli Stati Uniti, che si sono avvalsi della collaborazione di più centri di ricerca mondiali. Ne è nato un atlante, capace di mappare l’intera materia grigia degli umani e dei primati più vicini alla nostra specie, permettendo di comprenderne evoluzione e cambiamenti. Uno sforzo senza precedenti che spera di aiutare la conoscenza delle malattie neurodegenerative e migliorare le terapie per contrastarle. «È un momento cruciale per il nostro campo di ricerca», ha spiegato il dottore Ed Lein dell’Allen Istitute di Seattle. «Grazie alla moderne tecnologie andremo sempre più a fondo».

I dettagli della mappatura del cervello umano e le sue cellule

Lo studio è frutto di 21 ricerche parallele, disponibili sulle riviste scientifiche Science, Science Advances e Science Translational Medicine. Lanciata come prosecuzione del progetto Genoma, capace di arrivare al primo sequenziamento dell’intero materiale genetico umano e di alcuni primati, la Brain Initiative ha dato vita a una vera e propria guida per comprendere il più complesso organo del nostro corpo. «Finora le mappe del cervello si basavano prevalentemente sulla morfologia e l’istologia delle cellule, caratteristiche visibili al microscopio», ha spiegato Paolo Vezzoni del Consiglio Nazionale delle Ricerche. «Usando la genetica, si è riusciti ad andare oltre». Gli studi hanno poi permesso di identificare somiglianze e differenze nell’organizzazione delle cellule che, pur condividendo lo stesso Dna, ne esprimono soltanto una parte.

In 21 papers across Science, @ScienceAdvances, and @ScienceTM, researchers with the #BICCN consortium present an atlas of the human and nonhuman primate brain in unprecedented detail.

The results uncover the genetic organization of the human brain. https://t.co/K3ePBMRzli pic.twitter.com/ZZFKz295t0

— Science Magazine (@ScienceMagazine) October 12, 2023

Oltre al primo atlante del cervello umano, gli scienziati hanno dato vita al primo confronto fra le proprietà cellulari e molecolari nella nostra specie e quelle dei primati come scimpanzé e macaco. Gli esami hanno suggerito chiare somiglianze nelle proporzioni e nell’organizzazione spaziale con lievi cambiamenti dovuti all’evoluzione. Ne sarebbe derivata una maggiore «plasticità cerebrale» e una «capacità di adattarsi, di apprendere e cambiare» nell’uomo rispetto alle specie geneticamente più vicine. Gli esperti hanno inoltre scoperto un legame fra le cellule di un adulto e quelle di un soggetto ancora in sviluppo. È probabile che quindi alcune proprietà abbiano origine già nelle prime fasi della vita, conservandosi nel tempo. «Siamo davvero all’inizio di una nuova era per la neuroscienza», ha detto Joseph Ecker al Genetic Engeneering and Biotecnology News. «Capiremo sviluppo del cervello e malattie che lo colpiscono».

Lo studio servirà per progettare nuove terapie contro le malattie

«È un punto di partenza su cui si innesteranno studi futuri», ha proseguito il dottor Vezzoni. «È probabile che occorreranno decenni o secoli per approcciare alcune questioni, tra cui lo sviluppo della coscienza, su cui sappiamo poco o nulla». Gli scienziati sperano infatti di poter comprendere sempre più a fondo tutte le malattie neurodegenerative, tra cui l’Alzheimer, per progettare terapie migliori e più efficaci. Lo studio di Brain Initiative ha scoperto per esempio maggiori dettagli sull’infiammazione cerebrale nelle prime fasi della vita, rischio clinico accertato per disturbi neurologici ancora non compreso. Concentrandosi sull’area del cervelletto, vulnerabile alle perturbazioni postnatali, le analisi hanno rivelato che il danno è associato a cambiamenti in due particolari sottotipi di neuroni inibitori. «Faremo chiarezza su tutto», ha concluso John Ngai, direttore del progetto. «Le opportunità sono semplicemente mozzafiato».