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

www.brainmindlife.org

 

 

 

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[1] Note e Notizie 03-02-24 Il cervelletto modula direttamente sostanza nera e ricompensa.