Uno degli ambiti di ricerca attualmente più interessanti sull’uomo è quello del connettoma. Introdotto dal neuroscienziato Dott. Seung, il connettoma è ciò che più di tutto ci caratterizza come individui distinti.

 

Connettoma - dr. Enrico Gamba

 

Che cos’è il connettoma?

Meno famoso del DNA il connettoma è la nuova frontiera della scienza. Con connettoma si intende la fitta rete neurale che nel corso della vita continuamente muta, facendoci essere ciò che siamo. Se pensiamo al cervello come un insieme di neuroni, il connettoma è la rete di assoni e sinapsi che collega fra loro tutte queste cellule nervose, permettendoci di svolgere tutte le funzioni della nostra vita.

Secondo il Dott. Seung, professore di neuroscienze computazionali al MIT, che per primo ha dato avvio agli studi sul connettoma, il connettoma è “un’ architettura che ci differenzia come individui anche nel caso dei gemelli identici, perché i connettomi si modificano nel corso della vita a seconda delle esperienze e degli accadimenti che per ognuno sono diversi”.

Grazie agli studi di epigenentica sappiamo come il nostro DNA costantemente venga trascritto in base all’interazione con l’ambiente. Il DNA sembra rimanere pressoché invariato, a meno di mutazioni genetiche come quelle delle cellule cancerogene. Per il connettoma la questione è molto diversa. Esso muta costantemente e il suo mutamento è responsabile delle infinite diversità fra le persone.

 

A Che cosa ci permetterà di fare questa conoscenza?

Secondo i neuroscienziati riuscire a comprendere come funziona e si trasforma il connettoma significherà comprendere nel dettaglio le basi biologiche di coscienza, comportamento, memoria, attenzione e carattere.

Non solo. Grazie allo studio del connettoma umano sarà possibile comprendere le basi biologiche delle malattie mentali e in buona misura prevenirle o intervenire su di esse, attivando o disattivando le diverse aree coinvolte.

L’avanguardia è così oggi quella di riuscire sempre più a mappare il connettoma, riuscendo ad avere rappresentazioni sempre più chiare del funzionamento del nostro sistema nervoso.

Il più grande progetto attualmente in corso per raggiungere questo obiettivo è quello del Human Connectome Project.Un lanciato nel luglio 2009, sponsorizzato da sedici componenti della National Institutes of Health.

Il progetto Human Connectome mira a fornire una raccolta di dati neurali mai precedentemente avuta, un’interfaccia per navigare graficamente in questi dati e l’opportunità di raggiungere conclusioni mai realizzate prima sul cervello umano vivente.

 

Che cosa già sappiamo sul connettoma

Gli studi condotti negli ultimi anni ci hanno già permesso di sviluppare molte conoscenze sul connettoma. Ogni anno vengono pubblicati diversi interessanti articoli che concorrono ad una conoscenza che cambierà il nostro modo di intendere il cervello.

Una delle prime evidenze è che la fitta rete neuronale, che dipende primariamente dalle nostre esperienze, è ordinata. Se dovessimo paragonarla ad una città sarebbe una città come Dubai, perfettamente ordinata con strade a 90° che si intersecano regolarmente. Le fitte strade neuronali collegano ordinatamente file di neuroni fra loro.

Nei casi di alcune gravi patologie come la schizofrenia o l’Alzheimer è stato possibile identificare anomalie ricorrenti in questa trama di connessioni, aprendo la porta a possibili nuove cure.

Un altro importante risultato è stato riscontrare differenze significative fra il connettoma delle persone e il loro carattere. Evidenze suggeriscono, ad esempio, che a seconda del carattere più pacifico o tranquillo o più nervoso e iroso, il connettoma delle persone cambi considerevolmente.

 

Come cambia il connettoma

Come detto il connettoma è la rete che collega tutti i neuroni del nostro sistema nervoso. Sapevamo già che il cervello cambia grazie agli studi sulla neuroplasticità neuronale. Oggi stiamo spostando sempre più l’attenzione dai singoli neuroni o gruppi di neuroni alle connessioni fra di essi.

Questa rete di connessioni cambia costantemente nel tempo attraverso quelle che Seung chiama «le quattro R».

Costantemente, in base alle nostre abitudini di vita e alle nostre esperienze di tutti i giorni i neuroni adattano o ripesano le connessioni rinforzandole o indebolendole. Si riconnettono creando ed eliminando sinapsi. Riformano i circuiti facendo crescere e ritraendo le ramificazioni. Costantemente vengono creati nuovi neuroni e eliminati quelli esistenti attraverso la rigenerazione.

Tale costante mutamento sembra essere caratterizzato primariamente dall’ambiente e da ciò che viviamo in esso fin dai primi istanti della vita.

 

In questo video il dr. Seung spiega le sue ricerche.