Scoperto nuovo schema nel controllo
motorio corticospinale
ROBERTO
COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XVIII – 06 novembre
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]
I principali modelli del controllo motorio
studiati nell’uomo e integrati per sintesi neurofisiologica comparata con
elementi di dettaglio ottenuti dall’osservazione in altri mammiferi e
particolarmente nelle specie murine, enfatizzano nel movimento il ruolo della corteccia
sensomotoria quale unità funzionale integrata, particolarmente mediante le
proiezioni dei neuroni piramidali dei fasci corticospinali che formano sinapsi
coi neuroni del midollo spinale. Dalla comprensione dei servo-meccanismi a feedback
e dell’integrazione della modulazione cerebellare, la centralità del ruolo svolto
dai sistemi corticospinali, nell’uomo rappresentati dal fascio
corticospinale diretto e dal fascio corticospinale crociato, costituisce il gold
standard per l’interpretazione delle basi neurofisiologiche del movimento.
In anatomia è tuttavia noto da oltre mezzo secolo che
gli assoni diretti dalla corteccia motoria precentrale ai motoneuroni del
tronco encefalico e del midollo spinale emettono numerosi rami collaterali in
sedi sopraspinali, tali collaterali formano sinapsi con neuroni che sono così
informati in tempo reale degli impulsi corticospinali generanti il movimento
dei segmenti corporei. In neurofisiologia siamo abituati a trascurare queste
diramazioni dei cilindrassi piramidali e, di fatto, fino a oggi non è stata
analiticamente studiata la loro organizzazione funzionale.
Anders Nelson, Brenda Abdelmesih
e Rui Costa hanno intrapreso lo studio dell’organizzazione funzionale dei rami
collaterali degli assoni corticospinali del topo, impiegando tecniche
anatomiche ed elettrofisiologiche specifiche per costruire mappe dei circuiti.
I risultati del lavoro delineano un nuovo importante elemento nel controllo
corticospinale del movimento e rivelano una logica funzionale non riconosciuta
in precedenza.
(Nelson A., et al., Corticospinal
population broadcasts complex motor signals to coordinated spinal and striatal circuits. Nature Neuroscience – Epub ahead of
print doi:10.1038/s41593-021-00939-w, November 4, 2021).
La provenienza
degli autori è la seguente: Zuckerman
Mind Brain Behavior Institute, Columbia University,
New York, NY (USA).
Le tecniche anatomiche ed elettrofisiologiche per mappare
i circuiti, usate nei topi dagli autori dello studio qui recensito, hanno
consentito di scoprire che lo striato dorsolaterale è il principale
bersaglio o, meglio, l’elettiva sede post-sinaptica dei rami collaterali degli
assoni dei neuroni piramidali cortico-spinali. La sperimentazione ha rivelato
che questa innervazione è specificamente orientata, in modo che i rami
collaterali che raggiungono differenti vie striatali mostrano un targeting
orientato dei circuiti del midollo spinale.
Contrariamente alla concezione convenzionale, queste
collaterali codificano non solo movimenti individuali, ma anche informazioni
associate all’avvio e alla cessazione di sequenze motorie. Inoltre,
simili schemi di attività sono “mandati in onda” dalle popolazioni di neuroni
cortico-spinali che proiettano a differenti circuiti striatali.
Nell’insieme, i risultati di questo studio, per il
cui dettaglio si rinvia alla lettura integrale del testo dell’articolo originale,
rivelano una logica di connettività coordinata tra il proencefalo e i circuiti
del midollo spinale, nella quale moduli separati di neuroni corticospinali
trasmettono un’informazione similmente complessa ai circuiti a valle,
suggerendo che differenze nella connettività post-sinaptica definiscano
la specificità motoria.
L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e
invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione
“NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
Roberto Colonna
BM&L-06 novembre
2021
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