Anche i pesci pensano – VIDEO
VIDEO- Un gruppo di scienziati dell’Howard Hughes Medical Institute in Virginia, USA, ha sviluppato una tecnica di imaging in grado di registrare l’attività neurale in una larva di zebrafish passando in rassegna l’80% dei suoi 100 mila neuroni. Per la prima volta è possibile isolare l’attività delle singole cellule nervose visualizzando l’intero cervello di un vertebrato.
Il pesce zebra (Danio rerio) è un pesce d’acqua dolce tropicale ampiamente utilizzato dai ricercatori genetici perché è facile da allevare e poco costoso da mantenere, e perché le larve sono completamente trasparenti, il che le rende più adatte rispetto ad altri animali per gli esperimenti che richiedano la visualizzazione di cellule, tessuti e organi.
Misha Ahrens e i suoi colleghi hanno allevato zebrafish albini modificati geneticamente in modo che ci fosse una risposta fluorescente di una proteina, rilevabile con un microscopio ad ampia fluorescenza (Light sheed-based fluorescence microscopy), all’attivazione delle cellule nervose .
Il team ha prodotto immagini ad alta risoluzione ogni 30 millisecondi (millesimi di secondo), ognuna con un tempo di esposizione di soli 5 millisecondi. Lo hanno fatto per circa un’ora con ogni larva (il cervello di una larva di pesce zebra ha un volume di 0,8 x 0,6 x 0,2 millimetri, e contiene circa 100.000 cellule) e poi hanno assemblato e ricostruito le scansioni per la produzione di immagini tridimensionali.
Il vantaggio di questa tecnica è che può essere utilizzato per esaminare i modelli di attività in regioni lontane del cervello simultaneamente. Così, i ricercatori hanno scoperto che l’attività spontanea nella maggior parte del cervello è stata caratterizzato da forti aumenti, ma poco frequenti in fluorescenza. La maggior parte di queste scariche elettriche erano in sincronia nel mesencefalo e romboencefalo.
I ricercatori hanno anche identificato due circuiti funzionali del cervello posteriore, che probabilmente svolgono un ruolo nel nuoto. Uno di questi è strettamente connesso all’attività dei neuroni nella sezione superiore del midollo spinale.
La possibilità di registrare l’attività di tutti i neuroni nel cervello è uno degli obiettivi più impegnativi della moderna neuroscienza. La tecnica non è applicabile ai mammiferi e forse non lo sarà mai per gli esseri umani, ma fornirà nuove informazioni sui meccanismi generali funzionamento del cervello dei vertebrati.
Per approfondimenti : Ahrens, M. B. & Keller, P. J. (2013). Whole-brain functional imaging at cellular resolution using light-sheet microscopy. Nat. Methods, doi: 10.1038/NMETH.2434 Ahrens,
M. B., et al. (2012). Brain-wide neuronal dynamics during motor adaptation in zebrafish. Nature, 485, 471-477. doi: 10.1038/nature11057 [PDF]
