Decifrare le molteplici funzioni del cervello e la sua struttura richiede l'acquisizione di un grossa mole di dati da diverse fonti. Come i pezzi di un puzzle, questi dati devono poi essere assemblati in simulazioni al computer che consentano ai ricercatori di comprendere i meccanismi coinvolti nella funzione cerebrale. Proprio con questo obiettivo un team internazionale ha creato 'Virtual Brain', un cervello virtuale in grado di combinare i dati di un singolo paziente per produrre modelli personalizzati.
Nell'usare questi dati per simulare il cervello dei pazienti, il software agisce come una sorta di "microscopio matematico", consentendo ai ricercatori di riprodurre le interazioni tra le cellule nervose che non possono essere misurate direttamente all'interno del corpo umano. Questo metodo, si legge in uno studio pubblicato su eLife, consente ai ricercatori di utilizzare i dati del segnale cerebrale per trarre conclusioni sulle interazioni tra le reti neuronali che le producono. Avviato nel 2012 come piattaforma di simulazione open source, Virtual Brain è un progetto internazionale guidato da Petra Ritter del Dipartimento di Neurologia e Neurologia Sperimentale dell'Università di Belino e da due colleghi di Toronto e Marsiglia.
I ricercatori del BrainModes Group di Ritter hanno sviluppato un nuovo approccio, che prevede l'uso di un tipo di cuffia per elettroencefalogramma per registrare l'attività elettrica del cervello misurabile dalla superficie del cuoio capelluto. I dati così ottenuti sono stati successivamente integrati in un modello personalizzato al computer, che simula l'attività cerebrale normalmente misurabile solo con l'uso di una risonanza magnetica. In effetti, Virtual Brain è stato in grado di calcolare sei diverse caratteristiche dell'attività cerebrale.
Il prossimo passo sarà quello di studiare gruppi più ampi di pazienti, nella speranza di decifrare il meccanismo alla base di condizioni come epilessia, ictus e demenza. "Il software ha il potenziale di essere utile direttamente ai pazienti - conclude Ritter - Un trial clinico attualmente in corso in Francia sta studiando in che modo questa tecnologia potrebbe aiutare a migliorare i risultati ottenuti dai pazienti epilettici sottoposti a chirurgia".
