Nuove tecnologie per la scansione del cervello degli uccelli, per comprendere meccanismi di volo

Alcuni scienziati stanno usando le più recenti tecnologie di scannerizzazione per tracciare l’evoluzione del volo, esaminando le dimensioni e la forma del cervello degli uccelli in varie specie, sia antiche che moderne. Il progetto riunisce ricercatori del Museo nazionale della Scozia e dell’Università di Abertray Dundee nel Regno Unito insieme all’Università di Lethbridge in Canada.

Il cervello degli uccelli cresce fino a riempire quasi completamente il cranio, il che significa che il cranio può essere usato per analizzare le dimensioni e la forma del cervello. Gli scienziati sono interessati in particolare alla struttura chiamata flocculo. Parte del cervelletto, il flocculo integra segnali visivi e di equilibrio durante il volo, permettendo all’uccello di concentrarsi sugli oggetti in movimento in tre dimensioni mentre sono in volo.

Una questione fondamentale è se le specie con un flocculo più grande siano più capaci di elaborare segnali visivi e di equilibrio durante il volo. Similmente gli scienziati desiderano scoprire se gli uccelli che hanno perduto la capacità di volare, come è successo per il dodo, hanno un flocculo più piccolo. Oltre a fare nuova luce sull’evoluzione del volo, i ricercatori sperano che i loro risultati riveleranno se alcuni dinosauri simili a uccelli fossero realmente dinosauri o uccelli che non erano più in grado di volare.

Il team sta usando uno scanner per tomografia computerizzata (TC) molto sensibile presso l’Università di Abertay Dundee per analizzare i crani di circa 100 specie moderne di uccelli e frammenti e teschi completi di uccelli fossilizzati. Il campione comprende due dei più rari uccelli fossilizzati al mondo. Essi appartenevano a un uccello marino incapace di volare che visse circa 100 milioni di anni fa. Quel che rende questi fossili così speciali è il fatto che sono stati preservati in tre dimensioni (3D); la maggior parte dei fossili sono di solito bidimensionali perché vengono schiacciati dal peso della terra sopra di loro.

“Facendo un diagramma delle relative parti del cervello aviario crediamo di poter scoprire come il flocculo si sia evoluto per gestire diverse capacità di volo, il che ci darà nuove informazioni sul momento in cui gli uccelli svilupparono per la prima volta la capacità di volare,” ha spiegato il leader del progetto, il dott. Stig Walsh, conservatore anziano di Paleobiologia dei vertebrati presso il Museo nazionale della Scozia.

“Questa ricerca è stata resa possibile solo recentemente attraverso i progressi nella scannerizzazione micro-TC a raggi X,” ha continuato. “A differenza degli scanner medici, che catturano una serie di sezioni di immagini attraverso un oggetto che può essere fino a 1,5 millimetri di distanza, lo scanner 3D dell’Università di Abertay può avere una precisione di fino a 6 micron.”

Il dott. Wilfred Otten, direttore della struttura di scannerizzazione di TC a raggi X dell’Università di Abetray Dundee, ha detto: “Sulla base delle nostre competenze nelle scienze ambientali e del terreno, siamo in grado di offrire competenze ineguagliate nella cattura e nella quantificazione di strutture interne di un’ampia gamma di materiali.”

“Speriamo che questo progetto congiunto possa non solo produrre immagini incredibili ma contribuire a rispondere ad alcune di queste importanti questioni irrisolte sull’evoluzione del volo,” ha aggiunto Patsy Dello Sterpaio, ricercatore ad Abertay.

Il progetto andrà avanti fino all’inizio del 2012.

Per maggiori informazioni, visitare:

University of Abertay Dundee:
http://www.abertay.ac.uk/