BraDiPho, dall'Università di Trento una mappa 3D delle connessioni del cervello

Si chiama BraDiPho ed è uno strumento innovativo che consente lo studio delle connessioni della materia bianca umana, ossia la parte del cervello costituita da fibre nervose. Si tratta di una mappa realistica che è stata messa a punto da un gruppo di lavoro dell'Università di Trento, l'azienda provinciale per i servizi sanitari di Trento, la Fondazione Bruno Kessler e, con la collaborazione dell'Università di Bordeaux e di Sherbrooke in Canada.  

I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Communications, riassumono un lavoro congiunto di più di cinque anni e presentano alla comunità scientifica un nuovo strumento che consente per la prima volta un'integrazione accurata tra dissezione ex-vivo (tessuti o organi prelevati e mantenuti vivi all'esterno del corpo) e trattografia in-vivo (basata sulla risonanza magnetica utilizzata per ricostruire le connessioni nelle fibre della sostanza bianca nel cervello), due tecniche complementari che finora non erano mai state integrate nello studio delle connessioni della sostanza bianca.

Il risultato può essere considerato una "mappa 3D delle autostrade" delle funzioni cerebrali, nella quale orientarsi nel preparare interventi neurochirurgici o nello studio e nell'insegnamento dell'anatomia neuronale: la metafora è del coordinatore della ricerca Silvio Sarubbo, professore dell'università di Trento e direttore dell'Unità operativa complessa di neurochirurgia dell'ospedale Santa Chiara di Trento. "Una guida nella ricerca sulla sostanza bianca, settore in cui Italia ed Europa sono leader, che apre nuove prospettive terapeutiche sia nel campo neuro-oncologico, sia nella neuromodulazione, riconosciuta come una delle nuove frontiere per il trattamento di varie patologie neurologiche e psichiatriche", ha aggiunto il docente. 

Lo studio apre nuove frontiere per la neurochirurgia nel trattamento dei tumori cerebrali, nell'approccio alle patologie neurologiche degenerative e, in ambito neuro-riabilitativo, per valorizzare le potenzialità della plasticità cerebrale. Prima autrice della ricerca è Laura Vavassori, dottoranda della stessa università, con una borsa finanziata da Apss con il progetto NeuSurPlan della Provincia autonoma di Trento co-finanziato dall'Azienda sanitaria. Hanno inoltre partecipato allo studio Paolo Avesani, di Fondazione Kessler; Laurent Petit dell'Università di Bordeaux, con la collaborazione fra le Unità operative di Neurochirurgia e di Anatomia patologica guidata da Mattia Barbareschi, professore dell'ateneo trentino. 

"Per la prima volta anziché fare un'immagine della dissezione del preparato, ne facciamo migliaia, in momenti diversi. Parliamo di migliaia di fotografie, scattate da due macchine ad altissima risoluzione che fanno uno scatto per ogni grado, 360, da diverse angolazioni, che, grazie anche all’intelligenza artificiale, diventano un modello 3D del preparato anatomico ad altissima risoluzione", osserva Sarubbo. 

 A questo punto entra in gioco l'intelligenza artificiale che, rileva Avesani "offre un contributo decisivo nella ricostruzione individuale della connettività cerebrale, permettendo di analizzare in modo personalizzato le reti di fibre e le loro variazioni anatomiche". Guardando al futuro della medicina personalizzata, aggiunge, "una delle sfide fondamentali consiste nel distinguere tra le differenze interindividuali intrinseche e le deviazioni patologiche rispetto al modello canonico. L'intelligenza artificiale rappresenta uno strumento imprescindibile per affrontare questa sfida".