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

www.brainmindlife.org

 

 

 

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