Ricerche

'Mappando la piegatura del cervello di oltre 1.000 persone, abbiamo dimostrato che il nostro cervello si piega secondo una semplice legge universale'. Dr Wang YujiangPerdere la compattezza e l'elasticità giovanile della pelle è uno dei primi segni esteriori dell'invecchiamento.

Ora sembra che non sia solo la nostra pelle che inizia a corrugarsi, ma anche il nostro cervello.

Una nuova ricerca dell'Università di Newcastle in Gran Bretagna, in collaborazione con l'Università Federale di Rio de Janeiro, ha studiato il modo in cui il cervello umano si piega e come questa 'piegatura corticale' cambia con l'età.

Collegando il cambiamento della piegatura del cervello alla tensione sulla corteccia cerebrale (lo strato esterno del tessuto neurale nel cervello) il team ha scoperto che, con l'invecchiamento, la tensione sulla corteccia sembra diminuire. Questo effetto è più pronunciato nei soggetti con Alzheimer.

Nella pubblicazione apparsa su PNAS, il team scrive che questa nuova ricerca mette in luce i meccanismi sottostanti che influenzano la piegatura del cervello e che potrebbero essere usati in futuro per aiutare a diagnosticare le malattie cerebrali.

La prima autrice Dott.ssa Yujiang Wang (nella foto) dell'Università di Newcastle, spiega:

"Una delle caratteristiche fondamentali del cervello dei mammiferi è rappresentata dalle scanalature e pieghe su tutta la superficie - un po' come una noce - ma fino ad ora nessuno era riuscito a misurare questa piegatura in modo coerente.

"Mappando il piegamento del cervello di oltre 1.000 persone, abbiamo dimostrato che il nostro cervello si piega secondo una semplice legge universale. Abbiamo anche dimostrato che un parametro della legge, che viene interpretato come la tensione all'interno della corteccia, diminuisce con l'età.

"Nell'Alzheimer questo effetto si osserva ad un'età più precoce ed è più pronunciato. Il passo successivo sarà verificare se c'è un modo per usare i cambiamenti nella piegatura come indicatore precoce della malattia".

Comune a tutti i mammiferi

L'espansione della corteccia cerebrale è la caratteristica più evidente dell'evoluzione del cervello dei mammiferi ed è generalmente accompagnata da gradi crescenti di piegatura della superficie corticale. Nel cervello adulto medio, per esempio, se la corteccia di un lato - o emisfero - fosse aperta e appiattita avrebbe una superficie di circa 100.000 mm2, circa una volta e mezza la dimensione di un foglio di carta A4.

Ricerche precedenti avevano dimostrato che la piegatura della corteccia di tutti i mammiferi segue una legge universale: indipendentemente da forma e dimensione, in tutti si piega allo stesso modo. Tuttavia, finora non c'era stato alcuno studio sistematico a dimostrare che la stessa legge vale all'interno di una specie.

La dott.ssa Wang, che lavora alla School of Computing Science della Newcastle University, spiega:

"Il nostro studio ha dimostrato che possiamo usare questa stessa legge per studiare i cambiamenti nel cervello umano. Da questo, abbiamo identificato un parametro che cala con l'età, che interpretiamo come cambiamento della tensione sulla superficie corticale. E' quello che succede alla pelle: con l'avanzare dell'età, la tensione scende e la pelle inizia a rilassarsi.

"Sappiamo da tempo che la dimensione e lo spessore della corteccia cambiano con l'età, ma l'esistenza di una legge generale della piegatura ci mostra come combinare queste quantità in un'unica misura di piegatura che può poi essere confrontata tra i generi, le età e gli stati di malattia".

Il cervello delle donne è piegato meno

Il team ha inoltre scoperto che il cervello maschile e femminile sono diversi in dimensione, superficie e grado di piegatura. In effetti, il cervello femminile tende ad essere un po' meno piegato di quello maschile alla stessa età. Nonostante questo, hanno dimostrato che il cervello maschile e femminile seguono esattamente la stessa legge. "Questo indica per la prima volta, che abbiamo un modo coerente di quantificare la piegatura corticale negli esseri umani", spiega la Wang.

Per tutta la durata della vita degli individui sani, la piegatura corticale cambia nello stesso modo sia negli uomini che nelle donne, ma in coloro che hanno l'Alzheimer la variazione del ripiegamento cerebrale era significativamente differente. Quindi "E' necessario altro lavoro in quest'area, ma la nostra scoperta suggerisce che l'effetto dell'Alzheimer sulla piegatura del cervello è simile all'invecchiamento precoce della corteccia".