Scoperti nuovi pattern di interazione tra ippocampo e corteccia

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XVIII – 24 aprile 2021.

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]

 

Dall’interazione tra ippocampo e corteccia cerebrale dipende un numero alto e ancora imprecisato di processi cognitivi, a cominciare dalla formazione delle memorie e dalla gestione dell’apprendimento fino al consolidamento di quanto ritenuto, passando per tutti quei processi di elaborazione intelligente e cosciente dell’informazione che richiedono un aggiornamento costante e flessibile delle rappresentazioni conservate negli schemi di attività sinaptica delle reti neuroniche cerebrali. La corteccia elabora con modalità di sintesi superiore una quantità di informazioni astratte che nessuna altra struttura potrebbe gestire e verosimilmente, pur nel valore funzionale prevalente delle reti distribuite sui microcircuiti intracorticali, svolge un ruolo decisivo nella maggior parte delle facoltà dell’intelligenza umana.

L’ippocampo, dal canto suo, sulla base di circuiti di lunga storia filogenetica e di funzionalità schematica di elevata efficienza, svolge un ruolo di continuo adeguamento attuale all’esperienza in corso, fungendo anche da raccordo con aree e reti che controllano le risposte emotive e viscerali. Questa formazione, che appare come una piccola struttura di archicorteccia nascosta nella profondità mediale del lobo temporale considerata a lungo quasi esclusivamente un “organo della memoria”, partecipa ad attività fra loro tanto diverse quanto la risposta allo stress – al quale è estremamente vulnerabile – e l’elaborazione noetica.

Oggi la nostra conoscenza delle dinamiche corticali di vasta scala in rapporto all’attività ippocampale è ancora molto carente, e in parte ciò è dovuto alla difficoltà tecnica di registrare simultaneamente da queste due regioni. Xin Liu e colleghi dell’Università della California a San Diego hanno introdotto un nuovo strumento tecnico che risolve questo problema e si è già dimostrato in grado di consentire la scoperta di nuovi pattern funzionali.

(Liu X. et al., Multimodal neural recordings with Neuro-FITM uncover diverse pattern of cortical-hippocampal interactions. Nature Neuroscience –Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-021-00841-5, 2021).

La provenienza degli autori è la seguente: Departments of Neurosciences and Electrical and Computer Engineering, Neurobiology Section, Division of Biological Sciences, Center for Neural Circuits and Behavior, University of California San Diego, CA (USA).

I ricercatori hanno realizzato un blocco di micro-elettrodi inseribile, trasparente e flessibile (Neuro-FITM, da flexible, insertable, trasparent microelectrode array) che consente l’analisi delle coordinazioni corteccia-ippocampo durante lo sviluppo nell’ippocampo delle onde SWR (sharp-wave ripples). La flessibilità e la trasparenza di Neuro-FITM consente la registrazione bioelettrica simultanea dei potenziali di campo locali e dei picchi dai neuroni dell’ippocampo durante un classico WFCI (wide-field calcium imaging).

Gli esperimenti condotti con questa tecnica hanno rivelato che differenti pattern di attività corticale accompagnavano le onde SWR e, nella maggior parte dei casi, l’attivazione corticale precedeva quella dell’ippocampo. Liu e colleghi hanno dimostrato che, durante le SWR, l’attività di differenti popolazioni neuroniche ippocampali era associata a distinti schemi di attività corticale.

Questa scoperta suggerisce che l’ippocampo e le reti di grande scala della corteccia cerebrale interagiscono in modi selettivamente differenti durante l’attività SRW che costituisce il correlato elettrico di numerose funzioni cognitive.

È stimolante sapere che la tecnologia Neuro-FITM si potrà applicare allo studio dei rapporti fra la corteccia e tutte le altre strutture sottocorticali, con la possibilità di tante nuove acquisizioni nel futuro immediato.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura degli scritti di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Roberto Colonna

BM&L-24 aprile 2021

www.brainmindlife.org

 

 

 

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