Immaginate per un momento di essere fermi ad un semaforo: scatta il verde per i pedoni e iniziate a mettere giù il piede dal marciapiede. Prima ancora però che abbiate il tempo di pensare, vi rendete conto di qualcosa che si muove alla vostra sinistra. Bloccate il piede a mezz’aria e avete già pronte le vostre invettive contro un automobilista passato col rosso.
Non avete avuto neanche il tempo di chiedervi cosa stesse succedendo, ma siete comunque riusciti a reagire evitando di ritrovarvi con un piede sotto ad uno pneumatico. Cosa è successo esattamente nel vostro cervello in quelle frazioni di secondo? In realtà la vera domanda è: come fa l’occhio a elaborare così rapidamente gli impulsi che riceve dal mondo esterno?
Da ormai molti anni si è capito che il ruolo dell’occhio non consiste nella semplice rilevazione degli input luminosi e nella loro successiva trasmissione al cervello. L’estrema velocità con cui siamo in grado di reagire a determinati stimoli visivi implica la capacità da parte della retina di integrare i dati e trasmettere al cervello delle informazioni già parzialmente processate. Questo avviene perché i neuroni della retina presentano una selettività direzionale, sono cioè già in grado di rispondere selettivamente solo a stimoli luminosi provenienti da una specifica direzione. Il modo in cui questo risultato è raggiunto è però ancora poco chiaro ed è oggetto di controversie nel mondo scientifico.
Una ricerca pubblicata su Nature da un gruppo di ricercatori del Mit ha provato a rispondere alla questione, utilizzando la partecipazione pubblica ad un progetto di citizen science per chiarire i meccanismi con cui l’occhio riesce a filtrare le informazioni ricevute.
Lo scopo della ricerca era di studiare le connessioni tra i milioni di neuroni che costituiscono la retina per capire come le interazioni tra i diversi tipi neuronali possano condurre alla selettività direzionale. Un compito che comportava la gestione di una quantità di dati enorme. Per accelerare i tempi dell’analisi, i ricercatori hanno deciso di lanciare alla fine del 2012 il progetto Eyewire, ricorrendo all’aiuto dell’intelligenza collettiva tramite il coinvolgimento di appassionati di giochi online. Sul sito i giocatori possono accedere a ricostruzioni in 3D dei neuroni in un gioco il cui scopo è di colorare serie di immagini di microscopia elettronica. Il loro training avviene attraverso alcuni tutorial su YouTube che permettono di capirne il funzionamento.
A meno di due anni di distanza, grazie a questa collaborazione è stato possibile capire che due dei tipi neuronali ritenuti importanti per la genesi della selettività direzionale, le Starbust Amacrine Cells (SACs) e le Bipolar Cells (BC), stabiliscono tra loro connessioni spazialmente regolate. In particolare esistono due forme di BC, una che reagisce più lentamente e che si trova più vicino al corpo cellulare delle SAC e l’altra che reagisce più velocemente e si connette ad una distanza maggiore. E’ proprio dalle reazioni differenziali delle BC agli stimoli luminosi che si ottiene la selettività direzionale mostrata dalle SACs e della retina in generale.
Non è la prima volta che il pubblico può dare importanti contributi a progetti di ricerca (vedi Galileo:
Citizen science, il primo progetto italiano), in questo caso però i giocatori figurano tra gli autori dell’articolo sotto il nome di EyeWirers. Se pensavate che conseguire un dottorato in Biologia molecolare fosse l’unico modo per pubblicare un articolo su Nature…avete peccato di mancanza di fantasia.
Riferimenti: Nature doi:10.1038/nature13240
Credits immagine: analytik/Flickr
Questo articolo è stato prodotto nell’ambito del Master in Giornalismo e Comunicazione istituzionale della Scienza, Università di Ferrara
