Un recente studio pubblicato sulla rivista Neuron ha svelato un aspetto sorprendente del funzionamento cerebrale: il cervello umano crea una mappa interna dello spazio basandosi su principi matematici universali. La ricerca, condotta dagli scienziati dell’Edmond and Lily Safra Center for Brain Sciences e del Racah Institute of Physics presso l’Università Ebraica di Gerusalemme, ha analizzato il ruolo delle cellule di luogo nell’ippocampo, neuroni specializzati nella codifica spaziale.
Il team, guidato da Yoram Burak, ha studiato modelli animali per comprendere come le cellule di luogo organizzino le informazioni spaziali. Contrariamente a ipotesi precedenti, secondo cui questi neuroni si basassero su schemi rigidamente ordinati, i ricercatori hanno scoperto che la loro attività appare disordinata nei grandi spazi, ma segue comunque regole matematiche universali. Questo suggerisce che la casualità sia il meccanismo principale con cui il cervello rappresenta le informazioni spaziali.
Il modello teorico utilizzato nello studio si basa sui Processi gaussiani, una classe di funzioni casuali che giocano un ruolo chiave in numerosi fenomeni naturali, dalla cosmologia all’oceanografia. Gli scienziati hanno dimostrato che l’attività delle cellule di luogo nei pipistrelli e nei roditori segue questi principi universali in ambienti di diverse dimensioni.
“L’organizzazione sinaptica dei neuroni segue un principio di casualità piuttosto che una progettazione specifica“, afferma Nischal Mainali, coautore dello studio. Questo approccio rivoluzionario sfida le teorie consolidate sulla struttura dei circuiti neurali e apre nuove prospettive per la comprensione della cognizione spaziale. Secondo Burak, le cellule di luogo formano “parole in codice” che identificano univocamente diverse posizioni nello spazio, permettendo una rappresentazione estremamente efficiente delle informazioni spaziali nel cervello umano.
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