Viaggio nel cervello

Nell'archivio delle foto del giorno si trovano migliaia di curiosità. Quelle sulla mente e sul cervello sono le più misteriose. Ne abbiamo selezionato 10 che vale la pena non perdere.

spl_c0068333_webspl_p330043_webspl_c0088376_webneuronespl_p3600447200433171941_5267320033717150_5200272144445_16200292015464_5Approfondimenti
spl_c0068333_web

Un ragazzo di 20 anni ne possiede circa 176 mila chilometri, stipati tra encefalo e midollo spinale. È la sostanza bianca, l'insieme di fasci di fibre nervose che mettono in connessione le centinaia di miliardi di neuroni presenti nel nostro cervello. Questo imponente "groviglio", responsabile del passaggio di informazioni tra le varie aree cerebrali è tra i bersagli privilegiati di alcune patologie degenerative come l'Alzheimer, che distrugge progressivamente le cellule cerebrali provocando la perdita della memoria e di molte altre funzioni cognitive (ricorre oggi la Giornata Mondiale contro questa malattia). Nell'immagine a falsi colori, la sostanza bianca visualizzata attraverso l'imaging del tensore di diffusione (DTI), una tecnica di neuroimmagine che evidenzia il passaggio delle molecole d'acqua all'interno dei tessuti.
Tante altre curiosità sul cervello a questo link

[E. I.]

spl_p330043_web

Il delta del Nilo che si getta nel mare? No, questo è ciò che accade normalmente nel nostro cervello, ma che di solito non possiamo vedere. Attraverso una fitta ramificazione di arterie (che potrebbe ricordare quella di un fiume), il sangue ricco di ossigeno viene distribuito in ogni angolo del cervello. Quella che vedete è un’arteriografia, un esame che valuta lo stato di salute dei nostri vasi sanguigni.
Con un sottile catetere, introdotto in anestesia locale in un’arteria, si inietta un liquido di contrasto che risulta opaco ai raggi x e quindi ben visibile, in bianco, nelle lastre radiografiche (anche se in questa foto sono stati usati falsi colori).
Un procedimento un po’ invasivo, ma utile per scovare pericolose ostruzioni o lesioni arteriose, che potrebbero causare, per esempio, un ictus (guarda).

Altre foto scattate con tecniche fotografiche inconsuete.

[E. I.]

spl_c0088376_web

Al cospetto dei neuroni - protagonisti indiscussi e unità base del funzionamento del cervello - le cellule della glia (qui in una micrografia a immunofluorescenza) sono state a lungo relegate al ruolo di tappezzeria. Ma la loro funzione di supporto alle cellule cerebrali è fondamentale per il corretto svolgimento della comunicazione sinaptica. Questo collante naturale (glia deriva dal greco e significa "colla") isola e protegge i neuroni dagli agenti patogeni, li mantiene al loro posto riempiendo lo spazio tra un neurone e l'altro e regola la quantità di importanti sostanze chimiche come il potassio, che gioca un ruolo essenziale nella chimica della trasmissione neuronale. E gli esperti sospettano che del loro contributo al processo di analisi dell'informazione cerebrale non sia ancora del tutto conosciuto.
Scopri tante altre curiosità sul cervello

[E. I.]

neurone

L’azione c’è anche se non si vede. Questo neurone, infatti, è stato "catturato" (e ridisegnato al computer) nel momento esatto in cui sta per trasmettere un segnale.
Il nostro cervello contiene miliardi di neuroni che si scambiano, attraverso le sinapsi (connessioni elettriche) messaggi chimici tra loro, utili a formare i pensieri, a controllare i movimenti e i nostri comportamenti.
Secondo un recente studio sarebbe proprio l’attività elettrica a influenzare il “linguaggio” dei neuroni. Alterando questa attività, che parte dal sistema nervoso centrale, i ricercatori hanno scoperto che si può modificare il modo in cui i neuroni “parlano” fra loro. Un sistema che potrebbe essere utilizzato per “correggere” alcuni disturbi psichiatrici e cerebrali come la schizofrenia, la depressione e il Parkinson.
Foto: ©Graham Johnson, Graham Johnson Medical Media, Boulder, Colorado

spl_p3600447

I neuroni del cervelletto sono chiamati anche cellule di Purkinje (in rosso nella micrografia a luce confocale): se per far lavorare il cervello di un adulto ci vogliono 150 miliardi di neuroni, che creano 20 mila interconnessioni, per il cervelletto le cellule di Purkinje riescono a produrne fino a 200 mila.
L’esistenza di queste connessioni, o sinapsi, fu scoperta alla fine del XIX secolo dal fisiologo inglese Charles Scott Sherrington: non si tratta in realtà di connessioni fisiche perché tra due neuroni si interpone sempre una microscopia fessura. Per superare questo varco, i segnali cambiano addirittura faccia e da elettrici diventano chimici.

200433171941_5

Lo scanner della risonanza magnetica mette qui in rilievo i sentieri delle informazioni nel cervello. In particolare è visibile il tessuto neurale detto "sostanza bianca", costituito principalmente da assoni rivestiti di mielina e presente nel cervello e nel midollo spinale, garantendo la cooperazione degli emisferi cerebrali. In blu sono visualizzati i percorsi neurali che vanno dall'alto al basso; in verde quelli che vanno dalla fronte (a sinistra) al retro (a destra); infine, le linee rosse evidenziano i percorsi che vanno da un emisfero all'altro. La sostanza bianca presiede al collegamento e all'interazione degli stimoli motori.

2673

Un'immagine così particolareggiata del cervello di un uomo è stata resa possibile dall'introduzione di una metodica rivoluzionaria che ha cambiato il modo di fare diagnostica: si tratta della risonanza magnetica nucleare. Questa tecnica si basa sugli effetti di un campo magnetico di alta intensità sui componenti atomici dei tessuti. Le forze generate dal campo causano infatti temporanee alterazioni della disposizione di questi componenti: apposite apparecchiature registrano i diversi segnali elettromagnetici emessi da atomi di varia natura. Poiché non vengono impiegate radiazioni ionizzanti, questa metodica è molto meno invasiva di altre e per altro molto più precisa: al vaglio è comunque la possibilità che campi magnetici molto intensi possano causare danni.

20033717150_5

Inizia oggi il Brain Awareness week, la Settimana del cervello. Un'iniziativa internazionale promossa dalla Dana Alliance for Brain Initiatives - l'organizzazione no-profit che raccoglie più di 200 eminenti neurscienziati - per diffondere la "cultura del cervello". In tutto il mondo si organizzeranno conferenze e dibattiti per fare il punto sui progressi della scienza che comincia a dipanare la matassa che da sempre avvolge il cervello umano. Progressi che oltre a migliorare la conoscenza sulle patologie cerebrali, consentono di penetrare sempre più nel mistero del "mentale", e quindi di tutte le attività che dipendono dal cervello e ci rendono tipicamente "uomini".
Nella foto, l'immagine di un cervello sano ottenuta con la risonanza magnetica.

200272144445_16

In una sezione di cervello grande quanto un granello di sabbia si possono trovare fino a centomila neuroni - per un totale di cento miliardi di cellule in un cervello medio alla nascita: sono loro a ricevere e ritrasmettere le informazioni che consentono l'attività cerebrale.
Avere la possibilità di osservare la conformazione di una cellula nervosa non significa però dipanare del tutto la complessità della struttura e della funzionalità nervosa: è comunque uno spettacolo questa micrografia colorata di un neurone della retina attorcigliato ad un capillare.

200292015464_5

A volte una foto può mostrare che la scienza è arte. In questo caso a dare spettacolo sono le cellule del plesso corioideo: queste proiezioni di tessuto non nervoso sono presenti nelle cavità encefaliche e sono coinvolte nella produzione di liquido cerebro-spinale.
Le colonne verticali visibili nella foto rappresentano proprio queste cellule le cui punte rigonfiate sono piene del liquido che, una volta secreto, circonda e protegge il cervello e il midollo spinale.

Il delta del Nilo che si getta nel mare? No, questo è ciò che accade normalmente nel nostro cervello, ma che di solito non possiamo vedere. Attraverso una fitta ramificazione di arterie (che potrebbe ricordare quella di un fiume), il sangue ricco di ossigeno viene distribuito in ogni angolo del cervello. Quella che vedete è un’arteriografia, un esame che valuta lo stato di salute dei nostri vasi sanguigni.
Con un sottile catetere, introdotto in anestesia locale in un’arteria, si inietta un liquido di contrasto che risulta opaco ai raggi x e quindi ben visibile, in bianco, nelle lastre radiografiche (anche se in questa foto sono stati usati falsi colori).
Un procedimento un po’ invasivo, ma utile per scovare pericolose ostruzioni o lesioni arteriose, che potrebbero causare, per esempio, un ictus (guarda).

Altre foto scattate con tecniche fotografiche inconsuete.

[E. I.]