“…Alla rotonda, prendere la seconda uscita….poi continuare la strada per 2 km….la destinazione si trova alla vostra destra!”. Quante volte il nostro navigatore satellitare ci avrà parlato in questi termini, talvolta “insistendo” in modo impertinente, perché non seguiamo (o non comprendiamo) le sue indicazioni. Beh, gli scienziati hanno scoperto che siamo in buona compagnia. Fatte le debite differenze, infatti, pare che anche i moscerini della frutta siano dotati di un efficace sistema di orientamento che funziona più o meno come un comune Gps. Ma procediamo con ordine.
Tutti gli animali necessitano di accurate capacità di orientamento per potersi spostare nelle loro attività 
vitali quotidiane. Molte specie, dalle formiche ai roditori, navigano sulla base di riferimenti visivi, che vengono poi rielaborati mediante un processo integrativo, in cui i segnali neuronali relativi al movimento dell’animale sono usati per tracciare la propria posizione rispetto a un punto di partenza. Nei mammiferi, questi differenti tipi di navigazione sono integrati da neuroni detti “cellule di direzione”. Esse agiscono come una sorta di “compasso” neuronale, in grado di generare una mappa cognitiva dell’ambiente circostante. In sostanza, l’attività di queste cellule aumenta quando l’animale è orientato in una particolare direzione, e differenti porzioni di esse sono preferenzialmente associate alle diverse direzioni. È anche stato messo in evidenza che la loro attivazione non è legata ai punti cardinali, ma dipende essenzialmente dagli input visivi incontrati durante il movimento. I segnali neuronali sono poi aggiornati in base ai movimenti dell’animale durante i suoi spostamenti.
Lo studio delle “cellule di direzione” dei mammiferi ha sempre rappresentato una sfida per i ricercatori, a causa della complessità del loro cervello. Al contrario, il piccolo cervello dei moscerini costituisce sicuramente un buon modello per studiare l’attività neuronale. Eppure, finora, non si sapeva come avvenisse l’integrazione delle informazioni relative al movimento nel cervello di organismi semplici, come gli insetti. Ma adesso, uno studio condotto da Johannes D. Seelig e Vivek Jayaraman, dell’Howard Hughes Medical Institute di Ashburn, in Virginia (Usa), e di recente pubblicato su Nature, dimostra per la prima volta che anche i moscerini si orientano nello spazio grazie a una regione del loro cervello che combina i riferimenti visivi del paesaggio e le informazioni che riguardano la posizione del proprio corpo. Anche loro, infatti, possiedono dei neuroni con caratteristiche simili alle “cellule di direzione”. Per scoprirlo, Jayaraman e Seelig hanno messo alcuni esemplari di moscerino della frutta (Drosophila melanogaster), universalmente utilizzato negli studi di biologia come organismo modello, in un ambiente visivo virtuale – una palla – dentro cui potevano camminare e ricevere diversi input visivi. Mentre i moscerini si muovevano, i ricercatori ne rilevavano l’attività cerebrale e l’orientamento. Hanno così scoperto che i neuroni di una specifica regione cerebrale (il corpo ellissoide), che si trova al centro del cervello, si attivavano in modo coordinato con il movimento. L’attivazione, inoltre, non dipendeva dalla complessità degli stimoli visivi; piuttosto, l’attività cerebrale rifletteva la posizione del moscerino rispetto ai riferimenti nel suo campo visivo, senza dipendere da una caratteristica particolare degli stimoli.
Il risultato è di estrema importanza per le neuroscienze, poiché mostra vari parallelismi tra il sistema di navigazione del moscerino e quello dei mammiferi, e permette di studiare l’elaborazione cerebrale delle informazioni spaziali in un contesto più semplice.
Insomma, la scienza può imparare anche dai moscerini. Altro che navigatore satellitare, la natura rimane sempre un passo avanti rispetto alle nostre invenzioni, persino in un piccolo essere alato. Che, peraltro, non ha neanche bisogno di aggiornare le mappe ogni anno!
Maurizio Calipari
