Sembra assurdo, ma ora è possibile esplorare il cervello umano come faresti con Google Maps: ingrandisci, ruoti, esplori ogni strada e ogni collegamento. Merito di BraDiPho (Brain Dissection Photogrammetry), uno strumento digitale rivoluzionario creato da ricercatori italiani dell’Università di Trento insieme a colleghi internazionali.
Il cervello è come una città complessa, e la sostanza bianca rappresenta la sua rete stradale: collega le diverse zone permettendo il passaggio delle informazioni. Fino a oggi studiare questa rete è stato complicato. I chirurghi vedevano una cosa durante gli interventi, le risonanze magnetiche ne mostravano un’altra, e gli scienziati faticavano a far combaciare le due visioni.
BraDiPho risolve questo problema. Come? Scatta 480 foto ad altissima risoluzione (42 megapixel) del cervello da ogni angolazione durante le dissezioni anatomiche. Queste immagini vengono poi unite per creare modelli tridimensionali perfetti, che si possono girare, esplorare e studiare al computer.
Il sistema combina il meglio di due mondi: da una parte la dissezione fisica del cervello (che mostra la struttura reale), dall’altra le risonanze magnetiche (che permettono di vedere il cervello senza aprirlo). Per la prima volta queste tecniche sono state unite nello stesso spazio digitale.
L’atlante contiene otto emisferi cerebrali completi con tutte le annotazioni anatomiche necessarie. I ricercatori possono misurare con precisione le connessioni, verificare se le ricostruzioni ottenute dalle risonanze sono accurate e capire quali zone del cervello sono collegate tra loro.
“Il cervello umano è un mondo, e BraDiPho è una mappa 3D che permette ai professionisti di identificare le autostrade delle funzioni cerebrali,” spiega il professor Silvio Sarubbo, neurochirurgo che ha coordinato il progetto. Questo strumento cambia radicalmente le cose in diversi campi.
In neurochirurgia, i medici possono pianificare meglio gli interventi evitando di danneggiare connessioni importanti. I neurochirurghi in formazione possono studiare l’anatomia cerebrale senza bisogno di campioni fisici. I neuroradiologi riescono a interpretare le risonanze con maggiore precisione. E gli scienziati che studiano come funziona il cervello possono collegare le attività cerebrali alle strutture anatomiche reali.
Un altro vantaggio enorme è la possibilità di applicare BraDiPho alla neuromodulazione, una frontiera terapeutica per malattie come il Parkinson. Per stimolare correttamente le strutture cerebrali profonde serve sapere esattamente cosa collegarle al resto del cervello.
Tutto il materiale di BraDiPho è disponibile gratuitamente online. Studenti di medicina, ricercatori e professionisti di ogni parte del mondo possono esplorare l’anatomia cerebrale senza dover accedere a costosi laboratori specializzati. La fotogrammetria, inoltre, ha creato una copia digitale permanente delle dissezioni: anche quando il tessuto originale si deteriora, il modello 3D resta disponibile per sempre.
Il progetto, presentato sulla rivista scientifica Nature Communications, è frutto di oltre cinque anni di lavoro. La prima autrice dello studio è Laura Vavassori, dottoranda al Centro Interdipartimentale Mente/Cervello dell’Università di Trento.
