Scienziati “leggono” mente di medusa trasparente analizzandone neuroni

Clytia hemisphaerica (credito: Jccardenas13; Elizabeth Lee, PhD, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)

Viene definito come una specie di “cassetta degli attrezzi genetica” il metodo sviluppato dagli scienziati del Caltech, una sorta di toolkit, per analizzare il cervello di piccole meduse. Gli animali sono stati, da parte degli stessi scienziati, modificati geneticamente affinché i neuroni all’interno del loro piccolo cervello si illuminino individualmente una volta attivati. In questo modo è molto più facile analizzare le connessioni sinaptiche tra i vari neuroni, considerando che si tratta di un cervello molto più semplice di quello degli esseri umani.

Leggere la mente di una medusa

Negli umani, infatti, ci sono all’incirca 100 miliardi di neuroni ma ogni neurone è intrinsecamente collegato, attraverso le sinapsi, ad ogni altro. Si crede ci siano più di 100 trilioni di singole connessioni tra neuroni nel cervello umano.
Con questo nuovo metodo, come spiega il comunicato del Caltech, i ricercatori possono “leggere la mente di una medusa” mentre questa compie azioni normali quali quelle legate all’alimentazione, al nuoto e alla fuga dai predatori. In particolare i ricercatori sono interessati a come il cervello coordina i movimenti. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Cell.

Analizzare cervello di un essere vivente lontanamente imparentato

La medusa non è il tipico animale da laboratorio. Quando si analizza il cervello si usano animali quali vermi, topi, pesci e mosche. Questi animali, benché siano molto diversi tra loro, in realtà sono correlati a noi a livello genetico, almeno molto di più di quanto possa esserlo la medusa. Un verme è molto più vicino agli esseri umani rispetto ad una medusa.
Analizzando il cervello di un essere vivente così lontanamente imparentato, spiega Brady Weissbourd, il primo autore dello studio, è possibile scoprire, con un po’ di fortuna, i principi più profondi della stessa neurobiologia e come le caratteristiche di base di un cervello siano condivise nei sistemi nervosi di tutte le specie o della maggioranza di esse. La domanda a cui gli scienziati potrebbero rispondere è: come è nato il sistema nervoso e come si è sviluppato per la prima volta?

Cervello delle meduse diffuso in tutto il corpo

Un altro vantaggio delle meduse sta nel fatto che il loro cervello è diffuso, come una sorta di rete, in tutto il corpo e non in una sola parte di essa. Anche per questo le varie zone del corpo delle meduse sembrano funzionare in maniera autonoma e senza che ci sia un controllo di base centralizzato. Lo suggerisce anche il fatto che quando si rimuove il resto del corpo di una medusa, la zona dove è presente la bocca continua a ingerire cibo, come in una sorta di “riflesso”.

Cervello delle meduse più organizzato di quanto creduto

I ricercatori hanno scoperto, nel corso di loro esperimenti sulla Clytia hemisphaerica, una medusa trasparente, che esiste nel cervello una classe di neuroni i quali producono un particolare neuropeptide che ha un ruolo importante nel ripiegamento verso l’interno del corpo. Hanno inoltre scoperto che la rete di neuroni diffusa in tutto il corpo in realtà è molto più organizzata e strutturata rispetto a quanto creduto in precedenza.

Note e approfondimenti

  1. How to Read a Jellyfish’s Mind | www.caltech.edu
  2. A genetically tractable jellyfish model for systems and evolutionary neuroscience: Cell (DOI: 10.1016/j.cell.2021.10.021)

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