Il Cervello in 3D

Il Cervello in 3D

Introduzione: Tutti sappiamo piu’ o meno com’e’ fatto il cervello ma esplorare un cervello reale in 3D ci permette di capire con esattezza dove sono e quanto sono grandi  regioni importantissime come l’ipotalamo, l’amigdala, etc Inoltre quant’e’ la dimensione effettiva della parte nobile del cervello: la corteccia? Quanto sono grandi i vuoti al suo interno? Come sono collegati i due emisferi del cervello?

Cose da fare:Si tratta di un’applicazione interattiva. Cliccate su “Launch Experiment” per farla partire. Aspettate che vengano caricati i dati contenenti la mappa del cervello. Quando ha finito, il programma comincera’ a mostrare delle sezioni a caso del cervello. Fermate l’animazione selezionando sulla destra “Rotate cam” invece di “Demo” e deselezionate “Slice coloring”  per eliminare l’uso del  colore. A questo punto potete scegliere lungo quale piano volete esaminare il cervello selezionando come “view” “Sagittal”. Dovreste ottenere la stessa immagine che vedete sopra. Notate che potete far sparire l’introduzione e le istruzioni accanto restringendole alle 3 righe in alto a sinistra. Ora potete zoomare col mouse l’immagine al centro in modo che occupi tutta la parte centrale della finestra.

Quella che vedete e’ la “fetta” centrale della testa che divide la parte destra dalla parte sinistra. Muovendo il cursore “slice index” potete esplorare la testa lungo questo piano sagittale da un orecchio all’altro. Se ora cambiate la “view” in “coronal” potete fare la stessa cosa per il piano frontale cominciando dalla parte anteriore alla parte posteriore. E infine “axial” per il piano trasversale da sopra a sotto. Una volta che avete ispezionato il cervello in queste 3 sezioni potete provare a usare una sezione qualsiasi ed a introdurre il colore ed altre possibilita’ armeggiando coi vari comandi.

Cosa succede: Si tratta di una mappa 3D di un cervello reale che e’ stato esaminato con uno scanner a risonanza magnetica (RMI). La RMI e’ in grado di visualizzare una minuscola fetta del cervello in maniera non invasiva utilizzando un semplice campo magnetico e un trasmettitore/ricevitore di onde radio. A ogni pixel nel piano (corrispondente a un certo numero di cellule) viene assegnata una tonalita’ di grigio che va da nero (nessuna cellula ) a bianco (massimo numero di cellule). Ovviamente il nero indica i vuoti, il bianco invece i tumori (in cui si ha una moltiplicazione di cellule incontrollata). Invece i vari toni di grigio mostrano la struttura del cervello. La RMI viene fatta per diverse sezioni fino a esaurire tutta la zona comprendente il cervello. Per i dati usati nell’applicazione, la RMI ha prodotto le immagini che vedete selezionando la vista sagittale. Il programma interattivo carica questi dati e crea un’immagine 3D visualizzando ogni pixel nello spazio nella posizione che gli compete. A questo punto, utilizzando il programma, possiamo tagliare il cervello lungo un qualsiasi piano.

Se la risoluzione e’ sufficiente, un dottore esperto puo’ capire parecchie cose da queste immagini , confrontandole con quelle di un cervello normale. Innanzitutto la presenza di tumori. Poi l’effetto di ictus con emoraggie cerebrali che hanno distrutto una porzione del cervello. Ancora : l’effetto della vecchiaia che puo’ mostrarsi con un restringimento della parte formata da neuroni ed  un corrispondente   allargamento delle zone vuote(ventricoli). Invece l’effetto dell’Alzeimer e del Parkinson (due malattie dovute al cervello) non e’ visibile in una RMI .

Commenti:Si tratta di una applicazione interattiva creata per mostrare le possibilita’ offerte da HTML5 e WebGL. HTML5 e’ l’ultima versione  dell’HTML ormai usata da tutti. Invece WebGL e’ una tecnologia (implementata da una particolare libreria Javascript) per il trattamento grafico di oggetti 3D. L’applicazione fa parte di una serie di  lezioni che mostra l’uso della libreria XTK per la visualizzazione scientifica.

L’applicazione dovrebbe funzionare con Firefox ed anche , con qualche limitazione, con Safari. Se avete problemi a farla andare, scaricate Chrome.

Altri applet di scienze biologiche

Il materiale ha come indirizzo http://www.chromeexperiments.com/detail/reslice-it/?f=  e fa parte della raccolta Chrome Experiments.

Autore : Nicolas Rannou

Titolo in inglese: Brain Reslicing .

Ricerca di pagine che hanno link a questo materiale .

Tweet

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *