Vi siete mai chiesti quanti neuroni abbiamo nel nostro cervello?
Molti ricercatori affermerebbero che ci sono tanti neuroni nel cervello umano quante le stelle nella Via Lattea; e anche se non possiamo concepire il numero di stelle nella Via Lattea, equiparare i due ci dà un senso di enormità.
Il cervello umano è costituito da una complessa rete di neuroni. Come già spiegato in un precedente articolo, i neuroni sono i blocchetti di costruzione del sistema nervoso, responsabili della trasmissione di informazioni da e verso il cervello e in tutto il corpo.
Per lungo tempo, i neuroscienziati hanno affermato che ci sono circa 100 miliardi di neuroni nel cervello umano. Nonostante questo numero sia stato menzionato numerose volte e sia stato riportato nei libri di Neuroscienza, nessuno sembra sapere come sia stato determinato e non ci sono articoli scientifici che lo dimostrino.
Così nel 2009 la Dr.ssa Suzana Herculano-Houzel e il suo gruppo di ricercatori in Brasile, decise di indagare al fine di determinare se il numero fosse esatto, pubblicando un articolo di grande valore scientifico.
La loro risposta alla domanda: “quanti neuroni abbiamo nel nostro cervello?” è 86 miliardi di neuroni. Le ultime stime per il numero di stelle nella Via Lattea è compreso tra 200 e 400 miliardi. Numeri vicini, ma non abbastanza per poterli paragonare.
Ma perché gli scienziati pensano che ci siano 86 miliardi di neuroni in un cervello umano? Come hanno ottenuto quel numero?
Bene, il modo più semplice per stimare il numero di neuroni sarebbe quello di contare quanti neuroni ci sono in una parte del cervello e poi estrapolare il numero complessivo per l’intero volume cerebrale. Uno dei metodi utilizzati è “la colorazione di Golgi” (dal nome del premio Nobel Camillo Golgi), una tecnica di colorazione per rendere i neuroni abbastanza visibili da poterli contare.
Ma il metodo ha alcuni problemi:
- la densità neuronale del cervello non è uniforme. Ad esempio, il cervelletto, una delle zone del cervello, contiene circa la metà di tutti i neuroni del sistema nervoso centrale ma in un volume relativamente piccolo.
- i neuroni sono così vicini e connessi tra di loro che anche per una sola regione del cervello ottenerne una stima precisa è molto difficile.
- questo metodo colora solo alcuni neuroni (anche se non si sa bene il perché). Ciò vuol dire che anche se un neurone è visibile, ce ne possono essere centinaia di più in quello spazio, che non si sono “colorati” e quindi non si possono vedere.
Per superare questo problema, i ricercatori del gruppo brasiliano hanno utilizzato un nuovo metodo.
Esso comporta la dissoluzione delle membrane cellulari all’interno di tutto il cervello per creare una miscela omogenea, che la Dr.ssa Herculano-Houzel definisce “zuppa di cervello”. Si analizza poi un campione della zuppa per contare il numero di nuclei appartenenti ai neuroni e differenziarli da altre cellule come le cellule gliali e si estende il valore all’intero cervello per ottenere il numero complessivo. Il grande vantaggio di questo metodo è di considerare l’insieme di tutto il tessuto cerebrale e non solo un’area di esso, come poteva essere fatto con altre tecniche, come quella della colorazione di Golgi. In questo modo si supera il problema delle diverse densità di neuroni in aree cerebrali differenti.
In una intervista a Nature la Dr.ssa Herculano-Houzel svela che: “Ci sono voluti un paio di mesi per accettare l’idea che stavo per prendere il cervello di qualche uomo o il cervello di un animale per trasformarlo in zuppa. Ma il fatto è che si sta imparando così tanto con questo metodo da essere in grado di stimare numeri che non era stato possibile ottenere prima… È davvero solo un altro metodo non molto diverso dal semplice tagliare il cervello in piccoli pezzi.”
Per sapere quanti neuroni abbiamo nel nostro cervello, sono stati analizzati i cervelli di quattro uomini adulti, di 50, 51, 54 e 71 anni. Tutti gli uomini erano morti di malattie non neurologiche e avevano donato i loro cervelli per la ricerca.
“Abbiamo riscontrato che, in media, il cervello umano ha 86 miliardi di neuroni. E non uno dei cervelli che abbiamo esaminato finora raggiunge i 100 miliardi” afferma la ricercatrice brasiliana. “Anche se può sembrare una piccola differenza la quantità di 14 miliardi di neuroni è praticamente il numero di neuroni presente in un cervello di babbuino o quasi la metà del numero di neuroni nel cervello di gorilla. Ecco, questa differenza in realtà è abbastanza grande”.
Ed è forse ciò che rende il cervello umano speciale. D’altra parte però possedere un enorme numero di cellule cerebrali risulta molto costoso dal punto di vista energetico. Si stima infatti che circa il 20-25% del nostro budget totale di energia serva ad alimentare il nostro cervello. Come ci riusciamo?
Secondo la Dr.ssa Herculano-Houzel possiamo permetterci un numero molto maggiore di neuroni che altri animali probabilmente non possono sostenere, grazie al passaggio ad una dieta di cibi cotti che ci fornisce molte più calorie al giorno. Questa teoria è un riferimento alle idee del Prof Richard Wrangham su come l’invenzione della cucina abbia avuto un impatto decisivo sull’evoluzione umana.
E per avere un’idea del grande salto evolutivo dell’uomo nel corso degli anni basterà dare un’occhiata al numero di neuroni presenti nel cervello di altri animali:
Moscerino della frutta (Fruit Fly): 100 mila neuroni
Scarafaggio: Un milione di neuroni
Topo: 75 milioni di neuroni
Gatto: Un miliardo di neuroni
Scimpanzè: 7 miliardi di neuroni
Elefante: 23 miliardi di neuroni
Dopo aver scoperto quanti neuroni abbiamo nel nostro cervello, inveire contro qualcuno facendo appello ad un solo neurone non sarà più così credibile.
Fonti: Nature education