Potrebbero essere solo piccole, ma le formiche del deserto hanno una potente abilità: possono orientarsi al campo magnetico terrestre. Fino ad ora non era chiaro in quale parte del loro cervello venisse elaborata questa informazione, ma disturbando i campi magnetici durante lo sviluppo delle formiche, i ricercatori credono di aver scoperto le regioni responsabili.
In uno studio precedente, il team di ricerca ha scoperto che le giovani formiche del deserto fanno “passeggiate di apprendimento” appena fuori dall’ingresso del nido, girando su se stesse e guardando indietro al nido per orientarsi al campo magnetico terrestre. Come ha spiegato l’autrice dello studio Pauline Fleischmann in una dichiarazione, “Prima che una formica lasci il suo nido sotterraneo per la prima volta e vada alla ricerca di cibo, deve calibrare il suo sistema di navigazione”.
Per capire quali regioni del cervello fossero coinvolte in questo processo, il team ha manipolato il campo magnetico quando le formiche facevano le loro passeggiate di apprendimento e poi ha cercato cambiamenti nei loro sistemi nervosi.
Lo hanno fatto prendendo giovani formiche operaie che non avevano ancora fatto le passeggiate di apprendimento e permettendo loro di uscire per la prima volta solo in determinate condizioni: o un campo magnetico manipolato in modo permanente, o condizioni naturali.
Successivamente, i ricercatori hanno osservato se si erano verificati cambiamenti strutturali nei sistemi nervosi delle formiche. Questo è stato relativamente semplice, poiché le formiche del deserto hanno un sistema nervoso piccolo: il loro cervello contiene meno di un milione di neuroni, una quantità molto inferiore rispetto agli esseri umani.
“Le nostre analisi neuroanatomiche del cervello mostrano che le formiche esposte a un campo magnetico alterato hanno un volume più piccolo e meno complessi sinaptici in un’area del cervello responsabile dell’integrazione delle informazioni visive e dell’apprendimento, il cosiddetto corpo a fungo”, hanno spiegato Fleischmann e il coautore Robin Grob.
L’analisi ha anche mostrato cambiamenti strutturali nel complesso centrale delle formiche, una parte del cervello coinvolta nell’orientamento spaziale. In circostanze normali, le formiche hanno invece mostrato un aumento del numero di connessioni sinaptiche, i luoghi in cui i neuroni si collegano e comunicano tra loro, sia in questa regione che nel corpo a fungo.
La navigazione, ma svolge anche un ruolo importante nello sviluppo della memoria spaziale delle formiche. Poiché sono coinvolte queste particolari regioni, gli autori suggeriscono che l’elaborazione delle informazioni magnetiche non riguarda solo il successo della navigazione, ma svolge anche un ruolo importante nello sviluppo della memoria spaziale delle formiche. “Le formiche hanno bisogno di una bussola magnetica funzionante durante le loro passeggiate di apprendimento per calibrare la loro bussola visiva e contemporaneamente memorizzare immagini dell’ambiente del nido nella loro memoria a lungo termine”, hanno dichiarato Fleischmann e Grob.
I ricercatori ritengono inoltre che i risultati offrano uno sguardo importante sullo sviluppo neuronale e sulla plasticità in generale, non solo nelle formiche del deserto. “I risultati forniscono informazioni preziose su come gli stimoli multisensoriali possano influenzare la plasticità neuronale dei circuiti cerebrali per la navigazione in una fase critica della maturazione cerebrale”, ha affermato l’autore Wolfgang Rössler.
Per quanto riguarda il futuro, i ricercatori vogliono raggiungere qualcosa che non è mai stato ottenuto prima con gli animali che si orientano al campo magnetico: scoprire quale organo sensoriale riceve le informazioni magnetiche. Speriamo che questo coinvolga anche l’osservazione delle formiche durante le loro passeggiate di apprendimento (Ehi Siri, riproduci Spinning Around di Kylie Minogue).
Lo studio è stato pubblicato su PNAS.
