Mappato il sistema nervoso di un topo in 3D: immagini spettacolari rivelano ogni fibra
Illustrazione della mappatura del corpo (Mei-Yu Shi et al., 2025 FOTO) - biomedicalcue.it
Mappare il sistema nervoso è sempre stato arduo, eppure ora i ricercatori ci sono riusciti grazie all’aiuto di un topolino.
Immagina di poter seguire, fibra per fibra, ogni nervo che parte dal cervello di un topo e si dirama fino alla punta della coda. Sembra fantascienza, vero? E invece un gruppo di ricercatori ce l’ha fatta davvero, mappando l’intero sistema nervoso periferico di un topo adulto con una precisione mai vista prima.
La tecnica, presentata su Cell, si basa su un approccio che unisce trasparenza dei tessuti, marcatori fluorescenti e un microscopio “seriale” in grado di tagliare e scansionare il corpo millimetro dopo millimetro. E funziona in modo continuativo: niente pause, niente interruzioni. Un dettaglio non da poco, perché ogni interruzione aumenterebbe il rischio di errori, perdite di segnale o danni al campione.
Già in passato erano state create mappe del cervello dei topi, ma tracciare i nervi fuori dal cranio era tutta un’altra storia. Troppo lunghi, troppo intrecciati, troppo fragili. Ora però, grazie a questa tecnica chiamata ARCHmap-blockface-VISoR, è stato possibile seguire non solo i fasci principali, ma anche le ramificazioni più sottili.
Il lavoro, coordinato da Mei-Yu Shi, Guoqiang Bi e colleghi dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina, potrebbe aprire la strada a un vero atlante tridimensionale del corpo. Una sorta di mappa ma con una risoluzione tale da distinguere le singole cellule nervose.
Un corpo trasparente
Il trucco per rendere tutto visibile sta nella preparazione del campione. Il corpo del topo viene prima trattato con sostanze che rimuovono grassi, calcio e altre componenti opache, rendendolo trasparente. Poi viene marcato con proteine fluorescenti, in modo da “accendere” i nervi desiderati. A questo punto, il topo viene infilato in un dispositivo che lo spinge delicatamente verso una lama vibrante: ogni taglio espone una nuova sezione del corpo, che viene subito fotografata da un microscopio a scansione obliqua.
Il ciclo si ripete circa 200 volte, con ogni taglio di 400 micrometri e ogni scansione che penetra fino a 600 micrometri sotto la superficie. In tutto, ci vogliono 40 ore per ottenere una mappa completa, con una risoluzione di 1x1x2,5 micrometri. L’intero corpo del topo (muscoli, ossa, organi, vasi sanguigni e nervi) viene così ricostruito digitalmente, generando fino a 70 terabyte di dati per canale fluorescente.
Nervo per nervo, dall’occhio allo stomaco
Utilizzando marcatori diversi, i ricercatori hanno seguito reti nervose con funzioni e strutture molto diverse. Nei topi transgenici Thy1-EGFP, ad esempio, hanno potuto tracciare 191 neuroni spinali uno a uno, osservando come i motoneuroni si ramificano nei muscoli e come i neuroni sensoriali raggiungono la pelle e gli organi interni. Hanno anche scoperto strane deviazioni a V e percorsi zigzaganti, dettagli mai notati prima a questa scala.
E non è tutto: marcando i nervi simpatici con anticorpi contro la tirosina idrossilasi, si è osservata la loro distribuzione in tutto il corpo. In molti organi, questi nervi formano strutture a rete attorno ai vasi sanguigni – uno schema già noto ma mai documentato così estesamente. In altri tessuti, come intestino e stomaco, i nervi formano invece trame indipendenti dalla vascolarizzazione, probabilmente legate al controllo diretto dei muscoli lisci.