Una galassia di connessioni

• Che cosa vedi?
  Una rete interconnessa di neuroni dopaminergici, ottenuti in laboratorio da cellule staminali umane. I loro lunghi prolungamenti si estendono in ogni direzione, formando vie di comunicazione che permettono alle cellule nervose di connettersi.
• Blu: nuclei cellulari
  Verde: neuroni
  Rosso: neuroni che producono dopamina

• Dove si trovano?
  Nel cervello umano, i neuroni che producono dopamina si trovano in profondità in una regione chiamata substantia nigra. Da lì contribuiscono a controllare il movimento, l’apprendimento, la motivazione e il sistema della ricompensa.

• Quanto è grande?
  La porzione nell’immagine è larga circa 900 micrometri, più o meno quanto dieci capelli umani affiancati. Il corpo cellulare di ogni neurone misura appena 10–30 micrometri, mentre i lunghi prolungamenti sono circa cento volte più sottili di un capello e restano invisibili senza microscopio.

• Che cosa ci insegna questa immagine?
  Il cervello si costruisce attraverso connessioni neuronali. Crescendo, i neuroni che producono dopamina estendono lunghi prolungamenti alla ricerca delle cellule vicine e formano reti di comunicazione. Queste connessioni sono essenziali per il corretto funzionamento del cervello e iniziano a svilupparsi molto prima che il cervello sia completamente formato.

• Qual è il loro superpotere?
  Questi neuroni producono dopamina, un messaggero chimico che aiuta a muoverci, a imparare dall’esperienza, a mantenere la motivazione e percepire ricompensa e piacere.

• Come è stata ottenuta questa immagine?
  L’immagine è stata acquisita con un microscopio confocale, che combina luce laser e marcatori fluorescenti per mostrare minuscole strutture cellulari con grande dettaglio. Questa tecnica rende visibili i singoli neuroni e le loro sottili connessioni.

• Immagine: Eurac Research / Giulia Pedrotti, neuroscienziata

• Che cosa cercano di capire ricercatrici e ricercatori?
  Studiano come si sviluppano e comunicano i neuroni che producono dopamina e perché siano particolarmente vulnerabili nella malattia di Parkinson. Comprenderne il funzionamento e le cause della loro progressiva perdita può contribuire allo sviluppo di nuovi trattamenti per le malattie neurodegenerative.

La storia dietro l’immagine

A prima vista, l’immagine potrebbe sembrare una galassia lontana, con stelle luminose collegate da filamenti di luce. Questa “costellazione”, però, esiste tra cellule vive. Sono neuroni che producono dopamina e che, mentre crescono, si protendono gli uni verso gli altri. Ogni nuova connessione li avvicina alla formazione delle reti di comunicazione necessarie al movimento, all’apprendimento e alla motivazione. Questo mondo minuscolo ci ricorda che il cervello può essere complesso quanto l’universo che ci circonda.