Roma – Una specie di farfalla tropicale con strutture cerebrali insolitamente espanse mostra un affascinante schema a mosaico di espansione neurale, collegato all’innovazione cognitiva. Questo curioso risultato emerge da uno studio, pubblicato sulla rivista Current Biology, condotto dagli scienziati della School of Biological Sciences presso l’Università di Bristol. Il team, guidato da Max Farnworth, ha analizzato le basi neurali dell’innovazione comportamentale nelle farfalle Heliconius, l’unico genere conosciuto che si nutre di nettare e polline indistintamente. Questi animali, riportano gli esperti, dimostrano una notevole capacità di apprendere e ricordare informazioni spaziali sulle loro fonti di cibo, abilità precedentemente collegate all’espansione di una struttura cerebrale specifica, chiamata corpi fungiformi, responsabile dell’apprendimento e della memoria.
“C’è un enorme interesse nel modo in cui cervelli più grandi possano supportare una migliore cognizione – sostiene Farnworth – eppure, durante l’espansione del cervello, è spesso difficile distinguere gli effetti degli aumenti delle dimensioni complessive dai cambiamenti nella struttura interna”. Gli autori hanno considerato i cambiamenti avvenuti nei circuiti neurali che supportano l’apprendimento e la memoria nelle farfalle Heliconius. Il gruppo di ricerca ha scoperto che alcuni gruppi di cellule, chiamate Kenyon, si espandevano a velocità diverse. Tale variazione ha portato a un modello chiamato evoluzione cerebrale a mosaico, in cui alcune parti del cervello crescono mentre altre rimangono invariate. “Questa conformazione – sostiene Farnworth – potrebbe essere correlata a specifici cambiamenti nelle prestazioni comportamentali. Ciò è in linea con quanto emerso dagli esperimenti di apprendimento, che mostrano come le farfalle Heliconius siano più capaci di altre specie simili solo in contesti molto specifici, come la memoria visiva a lungo termine e l’apprendimento di pattern”. Per nutrirsi di polline, questi insetti hanno bisogno di percorsi di alimentazione efficienti, poiché le piante polliniche sono piuttosto rare. “Queste farfalle – aggiunge Stephen Montgomery, altra firma dell’articolo – percorrono tragitti fissi tra risorse floreali in modo da massimizzare il risultato di raccolta cibo. I processi di pianificazione e memoria necessari per questo comportamento sono soddisfatti dagli assemblaggi di neuroni all’interno dei corpi fungiformi. I nostri risultati suggeriscono che aspetti specifici di questi circuiti interni si siano evoluti per ottenere le capacità migliorate delle Heliconius”.“Questo lavoro – concludono gli scienziati – contribuisce alla comprensione di come i circuiti neurali possano modificarsi per riflettere l’innovazione e il cambiamento cognitivi. Esaminare questi aspetti ci aiuterà a rivelare i meccanismi genetici e cellulari comuni a tutti i circuiti neurali. Nei prossimi step, ci concentreremo su altre specie, e sulla biodiversità più varia, cercando di capire i modi in cui gli animali elaborano e utilizzano le informazioni fornite dall’ambiente che li circonda”. (30Science.com)
