Il cervello dei mammiferi e quello degli uccelli sono molto più simili di quanto si pensasse. A mostrarlo è una ricerca condotta presso l'Università di Chicago e pubblicata sui “Proceedings of the National Academy of Sciences” che getta nuova luce sull'evoluzione del sistema nervoso centrale e apre la possibilità di usare nuovi modelli animali per lo studio della neocorteccia, delle sue funzioni e delle sue patologie.
La neocorteccia è una struttura a sei strati che costituisce la parte più esterna del cervello ed è responsabile delle elaborazioni cognitive di livello superiore. La sua origine evolutiva è oggetto di dibattito da oltre un secolo, dato che, pur essendo una struttura ben conservata in tutti i mammiferi, non è presente in alcun altro gruppo animale: "Tutti i mammiferi hanno una neocorteccia, ed è praticamente identica in tutte le specie", osserva Jennifer Dugas-Ford, prima firmataria dell’articolo.
"Ma quando ci si rivolge ai gruppi più vicini, gli uccelli e i rettili, non c'è nulla che le somigli lontanamente dal punto di vista strutturale".
Ora però la nuova ricerca ha scoperto che a dispetto di una vistosa differenza di "architettura", anche nel cervello degli uccelli esiste una struttura che, per tipi di neuroni e tipi di collegamenti con altre regioni cerebrali che la contraddistinguono, costituisce un perfetto omologo della neocorteccia. Se infatti si guarda all'anatomia cerebrale degli uccelli, si nota che nella regione più superficiale del cervello, dettao cresta dorsale del ventricolo (DVR), i neuroni sono riuniti in ammassi, o nuclei, che neppure al loro interno mostrano una struttura a strati.
Questo aveva indotta a ipotizzare che la DVR corrispondesse piuttosto a un'altra struttura cerebrale dei mammiferi, l’amigdala. Solo un neuroanatomista, Harvey Karten, aveva segnalato che le connessioni della DVR con le altre aree gli ricordavano quelle sviluppate dalla neocorteccia nei mammiferi, ma l'osservazione, puramente anatomica, non aveva avuto particolare credito.
La nuova ricerca, diretta da Clifton W. Ragsdale rivaluta e conferma l'ipotesi di Karten grazie a uno studio biomolecolare comparativo dei marcatori che caratterizzano i differenti tipi di neuroni, che ha dimostrato un'affinità funzionale fra le due strutture pur anatomicamente così diverse.
In futuri esperimenti i ricercatori intendono studiare i passi evolutivi che hanno portato alle diverse strutture e i pro e i contro legati a queste differenze anatomiche. Il complesso linguaggio di alcune specie di uccelli e la loro capacità di usare alcuni strumenti suggerisce che anche l'organizzazione nucleare sia in grado di supportare funzioni avanzate, magari offrendo alcuni vantaggi rispetto al cervello dei mammiferi.
"Uno specifico centro nucleare di elaborazione del linguaggio nell'area di Broca non può esserci in un mammifero", esemplifica Ragsdale.
"Ma gli uccelli hanno simili nuclei speciali coinvolti nella vocalizzazione. Ed è come disporre di una maggiore flessibilità: si possono avere circuiti più brevi, circuiti più lunghi e centri di elaborazione specializzati."
La scoperta di tipi di cellule omologhe a quelle della neocorteccia permetterà, al di là delle differenze strutturali, di studiare i neuroni corticali in specie di uccelli, come il pollo, che rappresentano un importante modello dello sviluppo embrionale, rendendo più semplice lo studio delle anomalie e della perdita di neuroni in molte patologie, dalle paralisi alla sordità, fino alla cecità e ad altre patologie neurologiche.
Questo aveva indotta a ipotizzare che la DVR corrispondesse piuttosto a un'altra struttura cerebrale dei mammiferi, l’amigdala. Solo un neuroanatomista, Harvey Karten, aveva segnalato che le connessioni della DVR con le altre aree gli ricordavano quelle sviluppate dalla neocorteccia nei mammiferi, ma l'osservazione, puramente anatomica, non aveva avuto particolare credito.
La nuova ricerca, diretta da Clifton W. Ragsdale rivaluta e conferma l'ipotesi di Karten grazie a uno studio biomolecolare comparativo dei marcatori che caratterizzano i differenti tipi di neuroni, che ha dimostrato un'affinità funzionale fra le due strutture pur anatomicamente così diverse.
In futuri esperimenti i ricercatori intendono studiare i passi evolutivi che hanno portato alle diverse strutture e i pro e i contro legati a queste differenze anatomiche. Il complesso linguaggio di alcune specie di uccelli e la loro capacità di usare alcuni strumenti suggerisce che anche l'organizzazione nucleare sia in grado di supportare funzioni avanzate, magari offrendo alcuni vantaggi rispetto al cervello dei mammiferi.
"Uno specifico centro nucleare di elaborazione del linguaggio nell'area di Broca non può esserci in un mammifero", esemplifica Ragsdale.
"Ma gli uccelli hanno simili nuclei speciali coinvolti nella vocalizzazione. Ed è come disporre di una maggiore flessibilità: si possono avere circuiti più brevi, circuiti più lunghi e centri di elaborazione specializzati."
La scoperta di tipi di cellule omologhe a quelle della neocorteccia permetterà, al di là delle differenze strutturali, di studiare i neuroni corticali in specie di uccelli, come il pollo, che rappresentano un importante modello dello sviluppo embrionale, rendendo più semplice lo studio delle anomalie e della perdita di neuroni in molte patologie, dalle paralisi alla sordità, fino alla cecità e ad altre patologie neurologiche.
