Astrociti ippocampali computano eventi regolati dal locus coeruleus

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XXI – 13 aprile 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]

 

Una nozione classica di neurocitofisiologia descrive la capacità dei neuroni di integrare centralmente le informazioni provenienti dai propri dendriti, operando una perfetta sintesi in grado di determinare un comportamento elettrofunzionale coerente con gli input ricevuti. Questa proprietà delle cellule nervose del sistema nervoso centrale è descritta come peculiare e contrapposta a quella degli elementi gliali astrocitari. Infatti, tradizionalmente l’attività degli astrociti è descritta come una funzione prevalentemente non coordinata tra i compartimenti cellulari, e priva di una chiara integrazione centrale.

Peter Rupprecht e colleghi coordinati da Fritjof Helmchen hanno sottoposto a verifica questo stereotipo funzionale, trovando le prove per confutarlo. I ricercatori hanno rilevato l’integrazione condizionale dei segnali del Ca2+ provenienti dai processi distali degli astrociti presso il corpo cellulare delle cellule astrogliali. Proseguendo nello studio, i ricercatori sono giunti a scoprire un interessante processo del tutto inedito.

(Rupprecht P. et al., Centripetal integration of past events in hippocampal astrocytes regulated by locus coeruleus. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-024-01612-8, 2024).

La provenienza degli autori è la seguente: Laboratory of Neural Circuit Dynamics, Brain Research Institute, University of Zurich, Zurich (Svizzera); Neuroscience Center Zurich, University of Zurich and ETH Zurich (Svizzera); Laboratory of Molecular and Behavioral Neuroscience, Institute for Neuroscience, Department of Health Sciences and Technology, ETH Zurich, Zurich (Svizzera).

Lavorando su ippocampo di topi di entrambi i sessi, Peter Rupprecht e colleghi hanno verificato che l’attività globale degli astrociti, così come rilevata mediante imaging del Ca2+ di popolazione cellulare, rifletteva eventi neuronali e comportamentali passati in una scala temporale di secondi. Eventi passati salienti, indicati dalla dilatazione pupillare, facilitavano la propagazione di segnali del calcio dai processi astrocitari distali fino al soma delle cellule gliali.

La propagazione centripeta verso il soma cellulare è stata efficacemente riprodotta mediante attivazione optogenetica del locus coeruleus, una struttura con un ruolo chiave nell’attivazione dello stato di allerta e allarme. La stessa propagazione centripeta è risultata ridotta negli esperimenti di inibizione farmacologica dei recettori adrenergici α1.

Presi insieme, tutti i risultati emersi da questa sperimentazione, suggeriscono che gli astrociti sono unità computazionali del cervello che lentamente e condizionalmente integrano i segnali di calcio relativi ad eventi rilevanti per l’animale, in termini comportamentali.

 

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-13 aprile 2024

www.brainmindlife.org

 

 

 

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