Notule
(A cura di LORENZO L. BORGIA & ROBERTO COLONNA)
NOTE
E NOTIZIE - Anno XVIII – 30 ottobre 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: BREVI INFORMAZIONI]
I
Lemuri sono capaci di produrre ritmi di tipo musicale. Le abilità musicali più studiate nel mondo animale
sono quelle degli uccelli da canto che, nelle loro prestazioni melodiche, hanno
rivelato una struttura ritmica, ma per ricostruire la filogenesi delle abilità
umane in questo campo è opportuna l’indagine sui primati. I lemuri, primati
subumani studiati dagli evoluzionisti fin dal tempo di Darwin, hanno rivelato la
capacità di produrre dei ritmi, come accertato da un team di ricerca
internazionale guidato da Marco Gamba dell’Università di Torino e da Andrea
Ravignani. I lemuri sono tra i pochi primati che cantano e i ricercatori hanno analizzato
le loro canzoni, scoprendo l’esistenza di una struttura ritmica elementare
conosciuta come umana e universale perché presente in tutte le culture
della nostra specie. [Cfr. De Gregorio C., et al., Current Biology – AOP doi:
10.1016/j.cub.2021.09.032, 2021].
Scoperta
la deregolazione di Bach1 nel Parkinson, responsabile della perdita dei
neuroni. La degenerazione dei
neuroni dopaminergici della parte compatta della sostanza nera mesencefalica
che causa la sintomatologia della malattia di Parkinson è stata di recente
associata a Bach1, una proteina che blocca l’espressione di geni associati alla
neuroprotezione. Ricercatori della Medical University of South Carolina
(MUSC) hanno individuato un nuovo ruolo per la proteina Bach1 nel Parkinson e
identificato un suo potente inibitore, HPPE, che ha protetto i neuroni
dopaminergici dall’infiammazione e dall’accumulo di stress ossidativo, quando
somministrato prima dell’insorgenza dei sintomi nei modelli murini della
malattia. [Fonte: Matthew Greseth, Medical University of South Carolina; the
work will be published in PNAS USA, 2021].
Individuato
un circuito spinale di amplificazione del comando e della direzione durante la
fuga. Quando si è in movimento, la scelta di andare a
sinistra o a destra si presenta costantemente nella vita quotidiana, ma non è
ancora noto il modo in cui il cervello risolve il problema. La conoscenza di
questo processo di scelta è di estremo rilievo biologico e clinico. Nei
vertebrati, la selezione della direzione delle azioni è in genere considerata
parte dell’elaborazione cognitiva di alto grado.
Na N. Guan e
colleghi, combinando elettrofisiologia, microscopia elettronica serial
block-face e analisi del comportamento nel pesce zebra (Danio rerio),
hanno rivelato un ruolo da pivot (e tutto il suo connettoma funzionale) di uno speciale
circuito del midollo spinale che si basa su forti connessioni sinaptiche
asso-assoniche. Questo ha incluso l’identificazione di una classe di
interneuroni colinergici V2a e l’aver stabilito che essi agiscono come un “hub”
a “ripetizione segmentale”, che riceve e amplifica comandi di fuga dal cervello
per assicurare la direzione di fuga giusta. [Cfr. Aleksi J. Sihvonen, et al.
Eur J. Neurol. – AOP doi: 10.1111/ene.15148, 2021].
L’inquinamento
dell’aria riduce la conta spermatica con un’infiammazione cerebrale. Da molto tempo si sa che l’inquinamento atmosferico
accresce il rischio di infertilità – oltre a obesità e diabete – ma non si conosce il
meccanismo che lega gli inquinanti alla patogenesi di queste condizioni patologiche.
Un nuovo studio condotto da ricercatori della Facoltà di Medicina dell’Università
del Maryland ha accertato e dimostrato nel topo che la riduzione della conta
spermatica, e dunque della produzione e differenziazione di spermatozoi maturi
rilevabili nell’epididimo, è causata dall’infiammazione ipotalamica e, in
particolare, dai neuroni POMC e IKK2. [Cfr. Qiu L., et al. Environmental
Health Perspective – AOP doi: 10.1289/EHP8868, 2021].
La
Corrente di Sodio Risorgente scoperta da Indira Raman studiata nei neuroni
corticali. Sul finire degli anni
Novanta, quando lavorava come post-doctoral fellow con Bruce Bean alla
Harvard University, Indira Raman identificò nelle cellule di Purkinje del
cervelletto un nuovo tipo di corrente del sodio, che fluisce attraverso i
canali che si riaprono quando la membrana è ripolarizzata. Tale corrente ionica,
battezzata “corrente di sodio risorgente”, è stata osservata in 20 differenti tipi
citologici di neuroni. Sin dal 1999, quando si è trasferita alla Northwestern
University dove ha costituito un proprio gruppo di ricerca, Indira Raman ha
dedicato tutto il suo impegno per l’identificazione dei meccanismi che
supportano la “corrente di sodio risorgente” e per stabilire come le sue
proprietà biofisiche modellano il profilo di attivazione dei differenti tipi
cellulari. Il suo lavoro ha avuto un grande impatto sul campo della neurofisiologia
cellulare, dalla ricerca di base alle translational neurosciences.
In realtà,
alterazioni nelle correnti di sodio risorgenti sono state riconosciute
in varie condizioni neuropatologiche, dalla malattia di Huntington all’epilessia.
Giulia Quattrocolo e colleghi hanno pubblicato un focus sulla conoscenza
corrente circa espressione e funzione delle correnti di sodio risorgenti nei
neuroni della corteccia cerebrale e dell’ippocampo: si raccomanda
la lettura di questa rassegna, anche perché traccia un profilo biografico della
dottoressa Raman come docente e mentore, non solo per i suoi allievi ma per tutti
i giovani ricercatori. [Cfr. Quattrocolo G., et al., Front Cell Neurosci. –
AOP doi: 10.3389/fncel.2021.760610.eCollection, 2021].
La
scoperta del sonno in animali privi di cervello come nuova frontiera della
ricerca. La questione rimane controversa, perché lo stato quotidiano di riduzione
di parametri funzionali rilevato nel 2017 da William Joiner dell’Università
della California a San Diego nella Tethya califoniana, similmente a
quanto era stato riscontrato in vermi, meduse e hydra, non è considerato
da tutti i neuroscienziati definibile come sonno.
In realtà, la
definizione neurofisiologica del sonno come stato funzionale del cervello,
estesa nella concezione fisiologica più generale che individua lo stato di
tutto l’organismo, è stata inizialmente sviluppata sulla base dell’esperienza
umana, poi estesa ad altri mammiferi, verificata in tutti i vertebrati e solo
successivamente riconosciuta negli insetti, muniti di un ganglio cefalico che
non ha alcun rapporto con il cervello di mammiferi e rettili ma, per il suo
ruolo di regolatore generale centrale, è detto dai neurobiologi “brain”.
Sulla base dei
principi che definiscono la funzione, così come è attualmente concepita dai
massimi esperti di ricerca sul sonno, lo stato funzionale che si sta analizzando
attualmente nelle spugne e si vuole dimostrare – come ha affermato lo scorso
giovedì 28 ottobre David Raizen della Pennsylvania Perelman School of Medicine –
in organismi del tutto privi di cellule neuroniche, non può considerarsi sonno.
“Il sonno è una sospensione delle attività cerebrali coscienti associato alla
condizione di riposo di tutto il resto dell’organismo e ha la sua specificità
nei processi bioelettrici e metaboli del cervello, che senso ha chiamare “sonno”
una stasi metabolica o una riduzione di attività di apparati e sistemi di
organismi non provvisti di encefalo?” Ha chiesto Giovanni Rossi. “Questa misdefinition
– ha osservato Diane Richmond – è un segno dei tempi, in cui prima si trovano
delle ‘esche suggestive’ per attrarre l’attenzione sul proprio lavoro, e poi si
dimentica di aver fatto una forzatura che ha ben poco di scientifico”.
Il nostro
presidente ha concluso che questa ricerca è interessante e potrebbe portare a
nuove conoscenze, vista soprattutto la similarità tra alcuni geni che
controllano la quiescenza periodica negli organismi inferiori e geni associati
al sonno; conoscenze in base alle quali, se si avranno conferme, questi stati
di spugne, idre, meduse e altri organismi semplici potranno considerarsi degli “antecedenti
filogenetici del sonno”. [BM&L-Italia news, ottobre 2021].
Notule
BM&L-30 ottobre 2021
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