Per oltre 50 anni, è noto che nella corteccia cerebrale di molti mammiferi, i neuroni con la stessa funzione sono raggruppati in colonne. Ora, per la prima volta, i ricercatori del Max Planck Institute for Biological Intelligence sono stati in grado di dimostrare queste strutture nella corteccia visiva dei topi: qui, i neuroni che elaborano stimoli dalla stessa forma degli occhi. Ciò aggiunge alla nostra comprensione generale dell’organizzazione strutturale del cervello e può aiutare a risolvere il mistero delle colonne? funzione.
Moto, colore, luce e ombra: tutto ciò che vediamo è il risultato di calcoli complessi nel nostro cervello – o, più precisamente, nella corteccia visiva. È qui che gli stimoli che colpiscono la nostra retina sono suddivisi nei loro singoli componenti, elaborati e assemblati in ciò che percepiamo. I neuroni responsabili di questo processo possono ciascuno svolgere compiti diversi: ad esempio, alcuni principalmente movimento del processo, altri linee o colori.
Negli anni ’60, David Hubel e Torsten Wiesel hanno scoperto notoriamente che nella corteccia visiva, i neuroni con la stessa funzione sono organizzati spazialmente nelle colonne. Questa scoperta, insieme alle loro altre scoperte sull’elaborazione visiva, ha ricevuto il premio Nobel in fisiologia o medicina nel 1981. Queste cosiddette colonne corticali sono state considerate elementi elementari nella corteccia cerebrale di molti mammiferi, inclusi gli esseri umani. Tuttavia, tali strutture non erano ancora state rilevate nella corteccia visiva di molti animali più piccoli, come i topi. Di conseguenza, si pensava che le colonne corticali fossero riservate ai mammiferi con cervelli più complessi e una vista particolarmente buona.
Informazioni visive provenienti dallo stesso occhio
Una squadra guidata da Mark Hübener e Tobias Bonhoeffer ha ora dimostrato per la prima volta che i neuroni sono anche disposti in colonne nella corteccia visiva dei topi. Usando una tecnica chiamata microscopia a 2 fotoni, hanno scoperto cluster di neuroni che elaborano le informazioni visive provenienti dallo stesso occhio. Questi cluster erano più distinti negli strati medi della corteccia visiva. Tuttavia, la vicinanza spaziale degli input di elaborazione delle cellule dallo stesso occhio è continuata negli strati sovrastanti e sottostanti, formando così le cosiddette colonne di dominio oculare.
Sebbene l’organizzazione colonnare della corteccia cerebrale sia stata descritta più di mezzo secolo fa, la funzione di queste colonne è ancora una questione di speculazione. “Una possibile spiegazione per le colonne corticali può essere illustrata da dove i fan siedono sugli spalti in uno stadio di calcio”, afferma Pieter Goltstein, il primo autore dello studio. “Se tutti i fan di una squadra sono seduti insieme e incoraggiano la loro squadra allo stesso tempo, è molto più potente che se i fan si diffondono in tutto lo stadio. È possibile che i neuroni con la stessa funzione possano funzionare anche in modo più efficiente quando sono vicini.”
Il nuovo studio non solo fa avanzare la nostra comprensione generale di come è organizzato il cervello. Inoltre, consente di studiare la funzione della colonna corticale nell’organismo del modello di topo – forse a forse rispondere alla domanda per quali colonne sono buone.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com