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Scoprire qual è la composizione delle aree “indecifrabili” del cervello, finora difficili da visualizzare con gli attuali sistemi diagnostici, potrebbe diventare presto possibile, grazie alla “diattenuazione” (Diattenuation Imaging, in inglese, o DI), un sistema messo a punto dai ricercatori del Forschungszentrum Jülich (Germania) e dell’Università di Groningen (Olanda).

Il metodo si basa su una tecnica chiamata 3D-PLI (3D Polarized Light Imaging), che era stata sviluppata in precedenza dallo stesso Forschungszentrum Jülich e che viene utilizzata, fra l’altro, nell’ambito dell’importante European Human Brain Project, il progetto finanziato dall’Unione Europea che porterà a una descrizione del cervello umano con un dettaglio mai raggiunto finora. Quando si usa la 3D-PLI, le sezioni di tessuto cerebrale da esaminare vengono illuminate con una luce polarizzata. A seconda della polarizzazione (cioè, in estrema sintesi, dell’angolazione) che viene data dai tecnici alla luce stessa, il tessuto la rifrange in maniera differente, e questo permette – attraverso una tecnologia complessa – di calcolare l’orientamento spaziale delle fibre nervose. Tale effetto, chiamato birifrangenza, è determinato principalmente dalla guaina mielinica, lo strato isolante che circonda le fibre nervose.

Ma gli scienziati tedeschi e olandesi sono andati oltre, rimuovendo dalla 3D-PLI una serie di filtri per modificare le caratteristiche della luce polarizzata (è questa, semplificando al massimo, la diattenuazione). Così, combinando la 3D-PLI con la diattenuazione, è stato possibile ottenere – su campioni provenienti da cervelli animali, ma anche umani – una mappa delle fibre nervose più piccole e nascoste, nell’ordine dei micrometri (millesimi di millimetro), distinguendo le zone del cervello dotate di molte fibre nervose sottili da quelle con poche fibre nervose più spesse. Tramite gli attuali metodi di imaging, invece, questi tipi di tessuto non possono essere facilmente individuati.

I ricercatori hanno illustrato i risultati del loro lavoro sulla rivista Scientific Reports (gruppo Nature). Grazie a questa tecnica, sarà possibile anche migliorare le conoscenze su patologie come la sclerosi multipla o l’atrofia multisistemica (MSA), nelle quali i danni alla guaina mielinica hanno un ruolo rilevante.

Foto: Diattenuation Imaging (DI) provides structural information about brain tissue. Copyright: Miriam Menzel et al., Scientific Reports (2019)

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