La diattenuation imaging è una tecnica di imaging che consente di raggiungere una risoluzione micrometrica (0,0001 cm) nello studio della struttura cerebrale e delle fibre nervose.
Una conoscenza dettagliata dell’architettura delle fibre nervose è essenziale per comprendere la struttura e le funzioni del cervello. Sono passati più di 150 anni da quando Camillo Golgi è riuscito per la prima volta a visualizzare le cellule nervose. Da allora sono stati fatti molti passi avanti nello sviluppo di immagini sempre più precise ed accurate della struttura cerebrale, grazie anche alle numerose tecniche di imaging a disposizione di clinici e studiosi, in grado di offrire prospettive anche molto differenti tra loro.
L’evoluzione in termini di imaging è costante, così Menzel e colleghi (2019) negli ultimi anni si sono impegnati nello sviluppo di una nuova tecnica, chiamata diattenuation imaging: una procedura in grado di raggiungere una risoluzione micrometrica (0,0001cm).
Diattenuation imaging
Il diattenuation imaging è un metodo che prevede l’illuminazione di sezioni istologiche di materia cerebrale con una luce polarizzata tridimensionale. In base a come la luce tocca le fibre nervose viene riflessa a diverse angolazioni, che permettono di identificare l’orientamento delle fibre. Contemporaneamente, viene misurata la “diattenuazione”, identificando la direzione della polarizzazione per la quale passa il massimo della luce attraverso il campione. Questo è possibile poiché la guaina mielinica è birifrangente, ovvero presenta indici di rifrazione che dipendono dalla propagazione e dalla polarizzazione della luce.
Nello sviluppo di questa tecnica, sono emerse due diverse tipologie di diattenuazione. Quando la luce è polarizzata in parallelo agli assoni in alcune regioni cerebrali l’intensità della luce è massimale, mentre in altre è minima. Questa differenza dipende dal tempo di embedding, dall’orientamento e dalla composizione delle fibre. Ciò permette di misurare lo spessore della guaina mielinica. Gli stessi effetti possono essere ottenuti su diverse specie animali e a diversi gradi di risoluzione.
Vantaggi della diattenuation imaging
I metodi di neuroimaging attualmente utilizzati faticano a distinguere fasci formati da molte fibre sottili e da poche fibre spesse. La diattenuation imaging permette invece questa differenziazione, dimostrando dunque una potenziale applicabilità agli studi di quelle malattie neurodegenerative relative all’alterazione della guaina mielinica e, più in generale, alle ricerche sulla ricostruzione anatomofunzionale del cervello.
In conclusione, potremmo pertanto affermare che nonostante siamo ancora lontani dalla conoscenza definitiva del nostro sistema nervoso, l’avanzamento scientifico delle tecniche di neuroimaging, tra cui la diattenuation imaging, contribuisce in modo esponenziale alla comprensione della mente umana.
