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Visione 3D di reti neurali

Visione 3D di reti neurali Evidenziati i percorsi degli impulsi bioelettrici retinici grazie a una nuova tecnica di microscopia elettronica: i risultati pubblicati su Nature 11 marzo 2011 - Come abili detective sono riusciti a seguirne le tracce. Gli scienziati tedeschi dell’Istituto per la ricerca medica Max Planck hanno ‘inseguito’ attentamente gli impulsi bioelettrici che viaggiano attraverso la retina per capire come funzionino le reti neurali che ci consentono di vedere. Osservando che – come si legge sulla rivista Nature – il funzionamento della struttura delle connessioni retiniche è asimmetrico e, pertanto, consente di distinguere le diverse direzioni da cui provengono gli stimoli luminosi. Per sondare i segreti del fine tessuto nervoso che capta le immagini gli scienziati hanno combinato diverse tecniche: hanno usato un microscopio elettronico a fluorescenza per determinare la direzione preferita dalle cellule retinicheStruttura arborea di un neurone gangliari e, grazie a un colorante sensibile al calcio, hanno evidenziato l’attività cellulare ’innescata’ dai fotoni. Per farlo hanno analizzato tutte le traiettorie colorate all’interno di ‘fettine’ di retina prelevate dalle cavie di laboratorio: usando un bisturi provvisto di una punta di diamante hanno ottenuto strati mille volte più piccoli del diametro di un capello. Quindi hanno ricostruito in 3D le connessioni cellulari (sinapsi) facendo scansioni ripetute dei tessuti retinici col microscopio elettronico. Hanno così potuto studiare il percorso esatto degli stimoli che viaggiano tra le cellule nervose, le quali hanno la forma di un piccolo albero. Insomma, è stato possibile esaminare e rappresentare accuratamente i dendriti (ramificazioni) delle cellule nervose gangliari e di quelle amacrine ad esse connesse. I ricercatori hanno notato come le cellule gangliari funzionino a ‘senso unico’: inviano l’impulso al cervello solo se lo stimolo luminoso arriva da sinistra oppure da destra [ clicca qui per vedere il video]. Questo avviene perché, secondo Nature, l’occhio deve selezionare alla

Fonte gli stimoli rilevanti prima che arrivino al cervello (probabilmente perché così evita di sovraccaricarlo). “Per la prima volta – ha concluso il ricercatore Winfired Denk, uno degli autori della ricerca – strutture cellulari minute possono essere ora osservate ad una risoluzione elevata in più ampie porzioni di tessuto. In futuro questa procedura giocherà anche un ruolo indispensabile nel chiarimento delle configurazioni dei tessuti di tutte le regioni del sistema nervoso”. Referenza originale: Kevin L Briggman, Moritz Helmstaedter, Winfried Denk, “Wiring specificity in the direction-selectivity circuit of the retina”, Nature , 10th March 2011

Fonti: Max-Planck-Gesellshaft , Nature

Ultima modifica: 3 maggio 2011.

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