INNOVATIVE APPROACHES TO THE MODELING OF THE CEREBRAL CORTEX: AUTOMATED ANALYSIS OF CORTICAL CYTOARCHITECTONICS

Abstract

In questa tesi descriviamo una procedura automatizzata per l’analisi della corteccia motoria dello scimpanzè, del Macaca fascicularis e del cavallo, basata su un nuovo metodo computerizzato di analisi delle sezioni colorate attraverso il metodo di Nissl, al fine di studiare la corteccia cerebrale in specie differenti. Le microfotografie delle sezioni sono state elaborate con una procedura standardizzata usando il software ImageJ. Questa procedura ha previsto la suddivisione degli strati corticali, dal primo al sesto, in diversi frames. Per misurare la complessità delle cellule nervose (cioè quanto una cellula fosse diversa dalle adiacenti) abbiamo utilizzato un modello di rappresentazione statistica non-parametrica che mostra come la complessità può essere espressa in termini di un adeguato indice di dispersione statistica quale il MAD (mean absolute deviation). Abbiamo quindi dimostrato che gli strati piramidali della corteccia motoria del cavallo sono più irregolari di quelli di scimpanzè e Macaca fascicularis. La combinazione dell’analisi automatica delle immagini e delle analisi statistiche consente pertanto di confrontare e classificare la complessità della corteccia motoria attraverso diverse specie. Il modello viene proposto come strumento al fine di contribuire a stabilire le somiglianze cerebrali tra umani e animali, rispettando il principio delle 3R.