Meraviglie della mielina generata da
attività
ROBERTO COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XVII – 20 giugno
2020.
Testi
pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di
Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie
o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati
fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui
argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
Le scienze
neurologiche hanno tradizionalmente considerato statiche, dopo lo sviluppo, le
proprietà della sostanza bianca del sistema nervoso centrale e del
cervello in particolare. Varie branche della ricerca neuroscientifica hanno
dimostrato e analizzato sotto molti aspetti il dinamismo di questa fondamentale
componente della neuroglia, centrando l’attenzione sulla formazione di nuova
mielina da parte degli oligodendrociti secondo un processo dipendente
dall’attività. Oggi sappiamo che una parte notevole delle funzioni
psichiche, quali quelle cognitive, si avvale costantemente di questo processo
di mielinizzazione indotta dall’esercizio pratico della vita di relazione: un
fenomeno che contribuisce a spiegare alcuni aspetti della plasticità cerebrale
e del dinamismo mentale.
Rabiya
Noori e colleghi hanno realizzato un modello di rete basato su dati ottenuti da
studi sulla sostanza bianca dei primati e, impiegando un approccio
multidisciplinare, hanno rivelato come la mielinizzazione dipendente dall’attività
promuova la sincronizzazione della fase neurale, conferendo alla sostanza
bianca proprietà di auto-organizzazione, nelle quali le statistiche del ritardo
di conduzione sono aggiustate autonomamente per assicurare una comunicazione
neurale efficiente.
(Noori R., et al. Activity-dependent
myelination: A glial mechanism of oscillatory self-rganization in large-scale
brain networks. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 117 (24): 13227-13237, June 16,
2020).
La provenienza degli autori è la seguente: Department of Mathematics,
University of Toronto, Toronto, Ontario (Canada); Department of Psychiatry,
University of Toronto, Toronto, Ontario (Canada); Department of Psychology,
University of Toronto, Toronto, Ontario (Canada); Institute for Biomaterials
and Biomedical Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario (Canada).
La coordinazione tra regioni differenti del
cervello, essenziale per le funzioni d’insieme delle reti neuroniche
encefaliche, richiede un sistema di controllo adattativo del traffico. Un tale
ruolo sembra essere mediato dagli oligodendrociti, grazie alla loro funzione di
fornire la guaina mielinica che consente agli assoni una conduzione saltatoria
50 volte più veloce di quella che avviene senza la guaina. La sostanza bianca
va incontro, come si diceva, a una ri-mielinizzazione dinamica dipendente dall’attività
che, in particolare, accompagna l’esperienza e l’apprendimento.
La comunicazione fra popolazioni neuroniche
distribuite, e in particolare la sincronia oscillatoria, si ritiene sia alla
base di numerose attività cerebrali che garantiscono le funzioni cognitive.
Tali interazioni sono mediate da fasci di fibre assoniche mielinizzate, cioè cilindrassi,
di lungo raggio che, nel loro insieme, formano la sostanza bianca cerebrale. La
plasticità dell’insieme di queste formazioni mieliniche, o plasticità della
sostanza bianca, consiste nel cambiamento indotto dall’apprendimento e da
tutte le attività comportamentali che caratterizzano l’esperienza. Studiando
queste proprietà grazie a un modello di rete basato su dati ottenuti dal
cervello di primati, Rabiya Noori e colleghi hanno spostato l’attenzione dal
contributo neurale a quello gliale alla sincronizzazione, e hanno esaminato l’impatto
delle modificazioni attività-dipendenti nella velocità di conduzione sulla
sincronizzazione di fase in grande scala.
I risultati dimostrano che la mielinizzazione dinamica,
specificamente adattata alle esigenze fisiologiche, costituisce un processo che
conferisce alle reti neuroniche del cervello uno strumento straordinariamente
duttile ed efficiente per la auto-organizzazione funzionale, per resistere agli
elementi di perturbazione e realizzare la perfetta omeostasi necessaria all’equilibrio
di tutto l’organismo.
L’autore della nota ringrazia la
dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza, e invita alla lettura delle recensioni di studi di argomento connesso che appaiono nella sezione
“NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
Roberto Colonna
BM&L-20 giugno 2020
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