Il social network nel cervello: le cellule nervose interagiscono come amici su Facebook
Alcuni ricercatori dell’Università di Basilea sostengono che i neuroni del cervello sono collegati tra loro come un social network. Ogni cellula nervosa è collegata con molte altre cellule, ma i legami più forti si formano tra quelle poche cellule che risultano simili tra loro. I risultati provengono da uno studio pubblicato su Nature.
Le cellule nervose formano un’incredibile trama di connessioni chiamate sinapsi; ogni cellula può stabilirne fino a varie migliaia. Tuttavia, non tutte le connessioni sinaptiche sono uguali. La stragrande maggioranza delle connessioni risultano deboli, e le cellule stabiliscono soltanto pochi collegamenti forti. Il prof. Thomas Mrsic-Flogel, leader del gruppo di ricerca, spiega:
Noi volevamo osservare se ci sono regole che spiegano come i neuroni si connettono in complesse reti composte da milioni di neuroni. Ne è risultato che una delle regole è piuttosto semplice. I neuroni simili sono fortemente connessi, mentre i neuroni che si comportano in maniera molto differente l’uno dall’altro formano connessioni deboli, oppure nessuna connessione.
Forti connessioni tra amici stretti
I ricercatori si sono concentrati sull’area visiva della corteccia cerebrale, la quale riceve informazioni dagli occhi e permette la percezione visiva. I neuroni in quest’area del cervello rispondono a particolari pattern visivi, ma è difficile determinare quali cellule sono connesse sinapticamente poiché migliaia di questi neuroni risultano densamente aggregati (fino a 100.000 per millimetro cubico).
Utilizzando una combinazione di imaging ad alta risoluzione e misurazioni elettriche particolarmente sensibili, i ricercatori hanno rilevato che le connessioni tra i neuroni vicini sono organizzate come un social network. Siti come Facebook ci mantengono in contatto con un ampio numero di conoscenti, ma la maggior parte delle persone hanno una cerchia di amici piuttosto ristretta. Questi sono di solito gli amici con i quali abbiamo più cose in comune, e le loro opinioni ci risultano più importanti rispetto alla visione del resto. Come spiega il prof. Mrsic-Flogel:
I contatti deboli nel cervello hanno poco impatto, nonostante essi siano la maggioranza. Le poche connessioni forti tra i neuroni con funzionamento simile esercitano l’influenza più forte sull’attività dei loro “partner”. Questo potrebbe aiutarli ad operare insieme per amplificare specifiche informazioni provenienti dal mondo esterno.
Connessioni deboli potrebbero essere importanti per l’apprendimento
Ma perché i neuroni condividono così tante connessioni deboli? Ce lo spiega il dott. Lee Cossell, uno degli autori dello studio:
Noi riteniamo che ciò possa avere a che fare con l’apprendimento. Se i neuroni hanno bisogno di cambiare il loro comportamento, le connessioni deboli sono lì per essere rafforzate, forse per assicurare una rapida plasticità del cervello.
Ne risulta che il cervello può rapidamente adattarsi ai cambiamenti dell’ambiente.
Questa ricerca è parte di un progetto mondiale che tenta di fare luce su come il cervello genera le percezioni, i pensieri e le azioni, mappando lo schema delle connessioni cerebrali. Come sostiene Mrsic-Flogel,
Il progetto rivela come le reti di neuroni interagiscono tra loro per elaborare l’informazione. Comprendere come i neuroni si connettono aprirà la strada alla costruzione dettagliata di simulazioni computerizzate del cervello. Questo tipo di ricerche risulterà importante anche per la comprensione dei disturbi neurologici. Se sappiamo com’è fatto il pattern di connessioni nel cervello, possiamo iniziare anche a capire cosa succede quando le cose non funzionano, per esempio nella schizofrenia o nell’autismo.
