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Comprendere il modo in cui funziona il nostro cervello

Gli scienziati del progetto SPACEBRAIN erano particolarmente interessati al modo in cui il nostro cervello combina le informazioni associate al movimento con le informazioni visive per ottenere una rappresentazione coerente della nostra posizione nello spazio. I risultati del progetto hanno importanti ramificazioni per la comprensione e il trattamento di molte malattie neurologiche.

Salute

Malgrado gli impressionanti progressi nel campo delle neuroscienze, gli scienziati non sono in grado di chiarire le operazioni microscopiche che portano alle funzioni mentali complesse e alla loro disgregazione durante la malattia. Le percezioni spaziali e la navigazione avvengono a livello cerebrale nella corteccia entorinale e nell'ippocampo. Le cellule grid nella corteccia entorinale sono organizzate in modo da elaborare le informazioni spaziali indipendentemente dagli input sensoriali provenienti dall'ambiente. Contrariamente alla funzione della corteccia entorinale, le mappe delle cellule di posizione dell'ippocampo sono specifiche rispetto all'ambiente e strettamente legate alle funzioni mnemoniche. Per delineare le differenze di microcircuito tra le cortecce entorinale e dell'ippocampo, il progetto SPACEBRAIN ("Space coding in hippocampo-entorhinal neuronal assemblies"), finanziato dall'UE, ha studiato a fondo il modo in cui la posizione spaziale è calcolata e rappresentata in queste due regioni del cervello. Gli scienziati SPACEBRAIN sono stati in grado di generare importanti informazioni sul modo in cui lo spazio viene rappresentato nelle reti neurali della corteccia entorinale e dell'ippocampo. Più specificamente, hanno generato un profilo dell'organizzazione e del sistema di collegamento intrinsechi dell'area entorinale. Con particolare enfasi sui tipi cellulari, il consorzio SPACEBRAIN ha determinato le connessioni delle cellule grid agli altri tipi cellulari nel circuito e nelle regioni adiacenti. Si è dimostrato che l'ippocampo era essenziale per un'attivazione stabile delle cellule grid nella corteccia entorinale, poiché fornisce un qualche tipo di meccanismo di reimpostazione che aggiorna costantemente le reti della corteccia entorinale. Si è investito molto anche sullo sviluppo di strumenti per visualizzare le reti neurali locali e registrare simultaneamente l'attività elettrica in molteplici locazioni cerebrali. Considerando che il disorientamento topografico è uno dei principali sintomi comportamentali della malattia di Alzheimer, l'attività del progetto SPACEBRAIN dovrebbe fornire strumenti essenziali per la diagnosi precoce, la prevenzione e il trattamento della malattia di Alzheimer. Stabilire le proprietà delle reti dei sistemi cerebrali potrebbe anche essere utile sul lungo termine per lo sviluppo di sistemi di navigazione robotici.

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