Ora, per la prima volta, i ricercatori hanno costruito un atlante del cervello della zanzara femmina. La risorsa, disponibile gratuitamente su mosquitobrains.org, traccia una mappa del cervello che può in definitiva aiutare a rivelare il circuito che motiva le zanzare femmina a mordere.
“Stiamo cercando di costruire il campo della neurobiologia delle zanzare”, dice il ricercatore dell’Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Leslie Vosshall, che ha guidato il lavoro. Spera che il nuovo atlante permetterà ai ricercatori di zanzare di tutto il mondo di condividere i dati e capire meglio quali parti del cervello della zanzara guidano i diversi comportamenti.
“Da qualche parte in quel cervello femminile c’è la spinta a percepire gli esseri umani, volare verso gli esseri umani, atterrare sugli umani, e mordere e bere il sangue degli umani”, dice Vosshall, un neurobiologo presso la Rockefeller University. “Da qualche parte in quel cervello è dove risiedono il processo decisionale, la motivazione e la fame.”
Mentre le zanzare maschio sono strettamente vegetariane, le femmine mordono e si nutrono di esseri umani e altri animali per fornire nutrienti per lo sviluppo delle uova. Ma nessuno sa quali parti del cervello guidano questo comportamento di mordere – o qualsiasi comportamento, dice Vosshall. Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno bisogno prima di tutto di una mappa che spieghi come i circa 100.000 neuroni delle zanzare siano collegati tra loro. Così circa un anno fa, Vosshall e colleghi hanno deciso di farne una: hanno iniziato a colorare e fotografare scrupolosamente i cervelli di decine di zanzare Aedes aegypti femmina.
Meg Younger, un borsista post-dottorato nel laboratorio di Vosshall che ha guidato il progetto, ha cucito ogni immagine insieme, facendo una media delle sottili idiosincrasie dei singoli cervelli per generare un atlante rappresentativo. L’atlante descrive la posizione di gruppi di neuroni all’interno del cervello – come dare loro un indirizzo di casa. In passato, i ricercatori avevano una vaga idea di dove risiedevano certi neuroni, dice Vosshall, “ma ora possono mapparli abbastanza esattamente usando questo sito web.”
Con la risorsa disponibile online, gli scienziati possono sovrapporre i loro dati al cervello di riferimento e vedere come i neuroni che stanno studiando si riferiscono a quelli studiati da altri gruppi. “Le persone possono vedere immediatamente a colpo d’occhio come questi diversi gruppi di neuroni si relazionano tra loro”, dice Vosshall.
I ricercatori possono anche stratificare le funzioni dei singoli neuroni sul cervello di riferimento, aiutando a tracciare il circuito di diversi comportamenti, come ad esempio come le zanzare percepiscono gli odori. Capire perché le zanzare scelgono di mordere certe persone può aiutare i ricercatori a sviluppare nuovi strumenti per ridurre la diffusione delle malattie trasmesse dalle zanzare.
In seguito, dice Younger, il team vuole sviluppare un cervello di riferimento per la zanzara maschio. Poiché le femmine mordono e i maschi no, capire come i cervelli dei due sessi differiscono potrebbe fornire ancora più intuizioni sul comportamento.
Lo sviluppo di un atlante del cervello in altre specie di insetti si è dimostrato prezioso per capire quali neuroni sono coinvolti nei diversi comportamenti. Nei moscerini della frutta, per esempio, i ricercatori del Janelia Research Campus dell’HHMI hanno identificato i neuroni nel cervello del moscerino della frutta che sono collegati alla camminata, alla pulizia delle ali e anche all’aggressività.
Si tratta di un atlante cerebrale in altre specie di insetti, che si è rivelato prezioso per capire quali neuroni sono coinvolti nei diversi comportamenti.