Scienziati leggono la mente di un verme prevedendo odori che può sentire

Credito: Peddalanka Ramesh Babu, Shutterstock, ID: 337047992

È molto interessante lo studio pubblicato su PLOS Computational Biology relativo alla nuova tecnica messa in atto da un team di ricercatori dell’istituto Salk sui vermi nematodi. Come spiega il comunicato, i ricercatori sono riusciti a “leggere la mente” del verme prevedendo gli odori che poteva sentire elaborando le reazioni del suo cervello tramite algoritmi informatici.
Sreekanth Chalasani, il ricercatore che ha guidato il team di studio, spiega che lui e i colleghi hanno esaminato l’effetto degli stimoli sensoriali sulle cellule e sulle connessioni tra le cellule nel cervello dei vermi nematodi per capire come lo stesso cervello elabora le informazioni provenienti dal mondo esterno.

Cervello del Caenorhabditis elegans

Fare questo con un Caenorhabditis elegans, una specie di verme nematode e uno degli esseri viventi più utilizzati nel corso degli ultimi anni negli studi sul cervello, è un po’ più semplice. Il cervello di questi piccoli vermiciattoli, infatti, oltre ad essere più semplice a livello strutturale, dispone di 302 neuroni, immensamente più pochi dei 100 miliardi circa presenti nel cervello umano.

Gli esperimenti sui nematodi

I ricercatori hanno sottoposto i vermi a cinque sostanze chimiche diverse: benzaldeide, diacetile, alcol isoamilico, 2-nonanone e cloruro di sodio.
Prima di fare questo, però, hanno modificato il cervello dei veicoli vermi in modo che ognuno dei 302 neuroni contenesse una particolare sostanza fluorescente che si accendeva quando il neurone si attivava. In questo modo, tramite un microscopio, hanno potuto notare che in media, quando i vermi odoravano le sostanze, si attivano tra 50 e 60 neuroni alla volta per ogni sostanza chimica.

Schema neuronale di attivazione e disattivazione

Si creava uno schema neuronale di attivazione e disattivazione per ognuna delle sostanze, schema che i ricercatori potevano analizzare. Ad esempio quando il verme veniva esposto al cloruro di sodio c’era un’esplosione di attività di un particolare insieme di neuroni per circa 30 secondi e poi altri neuroni cominciavano a coordinare le loro attività. In pratica, solo osservando i neuroni del cervello, i ricercatori “prevedevano” l’odore che gli stessi vermiciattoli sentivano.
Si tratta solo di uno studio iniziale, con risposte solo parziali, che però potrebbe aprire un percorso di ricerca nuovo relativo a come il cervello, anche quello umano, reagisce agli stimoli.

Note e approfondimenti

  1. Reading the mind of a worm – Salk Institute for Biological Studies (IA)
  2. Neural network features distinguish chemosensory stimuli in Caenorhabditis elegans (IA) (DOI: 10.1371/journal.pcbi.1009591)
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