Nuovi meccanismi dei granuli del
cervelletto
ROBERTO
COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XXI – 17 febbraio
2024.
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 nuovi studi sulla neurofisiologia del
cervelletto continuano a ottenere risultati a ritmo serrato, e noi seguiamo
questi progressi sperando di riuscire a comporre, con tutte le nuove nozioni,
un profilo funzionale vicino all’approdo definitivo, che definirà una struttura
che prende parte a tutti i principali processi fisiologici dell’encefalo. Si
suggerisce di leggere le nostre ultime recensioni di studi sull’argomento e, al
lettore non specialista, si segnala una sintesi anatomo-funzionale del
cervelletto riportata in un recente articolo[1]. Tra le
funzioni più studiate della corteccia del cervelletto c’è il suo ruolo chiave
nella genesi di associazioni sensomotorie predittive. Sul modo in cui
venga espletato questo ruolo non vi sono ancora certezze sperimentali, ma l’opinione
unanime dei ricercatori è che lo strato granulare della corteccia del
cervelletto stabilisca specifiche rappresentazioni senso-motorie per l’apprendimento.
La questione nodale, indagata da alcuni gruppi di ricerca, è come si
ottengano le rappresentazioni senso-motorie e, in particolare, come si
giunga dalle risposte delle popolazioni di cellule dei granuli del cervelletto
agli schemi comportamentali.
Elizabeth A. Fleming e colleghi coordinati da Court
Hull, per dare risposta a questo interrogativo, hanno impiegato il Ca2+
imaging in vivo e la specifica manipolazione farmacologica dell’inibizione
delle cellule dei granuli della corteccia cerebellare in topi
svegli, attivi, liberi di muoversi. I risultati sono rilevanti.
(Fleming
E. A. et al., Local synaptic inhibition mediates cerebellar granule cell
pattern separation and enables learned sensorimotor associations. Nature Neuroscience – Epub ahead
of print doi: 10.1038/s41593-023-01565-4,
2024).
La provenienza degli autori è la seguente: Department
of Neurobiology, Duke University Medical School, Durhan, NC (USA); Department
of Biomedical Engineering, Duke University Medical School, Durhan,
NC (USA); Stein Eye Institute, Department of Ophthalmology, University of
California, Los Angeles, CA (USA).
Lo strato granulare della corteccia del cervelletto
si ritiene che stabilisca rappresentazioni senso-motorie specifiche per l’apprendimento,
ma non si conoscono i processi e i meccanismi che consentono questa importante
funzione. Come si è già accennato, Elizabeth A. Fleming e colleghi hanno adottato
l’imaging del Ca2+ in vivo e la manipolazione
farmacologica cellula-specifica dell’inibizione sinaptica dei granuli in
topi svegli e attivi.
Le osservazioni sperimentali condotte con queste
metodiche indicano che l’inibizione tende a distribuire le risposte sensoriali
e a fornire loro una soglia, limitando la sovrapposizione tra insiemi di
neuroni sensoriali e prevenendo lo sviluppo del potenziale d’azione in molti
granuli che ricevono impulsi eccitatori. Inoltre, l’inibizione può essere
reclutata in una modalità stimolo-specifica per de-correlare potentemente gli
insiemi neuronici multisensoriali.
Coerentemente con questi risultati, l’inibizione dei
granuli è richiesta per un preciso comportamento sensomotorio dipendente dal
cervelletto.
I dati ottenuti in questa sperimentazione, per il
cui dettaglio si rinvia alla lettura del testo integrale dell’articolo
originale, rivelano meccanismi-chiave per la pattern-separation dello
strato corticale cerebellare dei granuli, ben al di là di quelli previsti dai
modelli classici.
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-17 febbraio 2024
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