morfometria da dati tensorialigennaio 2016

16_01_fascettaLe funzioni dei nostri organi non sono sempre intuibili dalla loro forma, certamente non quelle del cervello. Nel secolo XIX, la frenologia aveva provato a correlare le forme del cranio alle facoltà mentali, ma è stata presto denigrata come pseudoscienza. Lo studio e la misura della forma (questo, dal greco, il senso della parola morfometria) sono però l’anima della scienza (e della biologia in particolare), che non si è rassegnata a considerare le forme del cervello un completo mistero.
Con le scoperte della microistologia e della neuropsicologia che stanno alla base delle moderne neuroscienze, la correlazione tra la conformazione della corteccia (e più recentemente anche della materia bianca) e le facoltà della nostra mente non appare più così arbitraria. Importantissimi progressi in questa direzione sono stati compiuti grazie alle tecniche di neuroimaging, che all’esplorazione del cervello in vivo hanno aggiunto anche la possibilità di un confronto informatico tra diversi cervelli (o dello stesso cervello in diversi momenti).
Un famoso esempio di morfometria popolazionale applicata al cervello è uno studio realizzato dall’University College London, che ha riscontrato nei taxisti londinesi un’evidente trasformazione dell’ippocampo (la regione della corteccia che è coinvolta nell’apprendimento e nella navigazione spaziale). Quello studio si basava sui dati volumetrici estratti dalla risonanza magnetica per immagini (MRI). Le immagini che presentiamo in questo numero derivano da dati DTI, una tecnica , di cui abbiamo parlato nel numero di aprile 2012, che, a partire dai dati MRI, permette di tracciare l’orientamento delle fibre di assoni che formano i collegamenti tra le aree della corteccia dei due emisferi del cervello.

Applicazioni alla morfometria del cervello di tecniche matematiche di analisi dei dati trattografici, sviluppate nei laboratori di Paul Thompson (Laboratory of Neuro Imaging, Keck School of Medicine, University of South California, USA). Rispetto ad altre tecniche morfometriche, quelle basate su dati tensoriali permettono una maggiore aderenza alle variazioni tra individui di diversa età, genere o condizioni di salute (o dello stesso individuo nel corso del tempo).

condividi su:

parole chiave: , , , , , , , ,