LA
MICROSTIMOLAZIONE ELETTRICA REINTERPRETATA
I lavori scientifici che hanno per oggetto la
valutazione delle metodiche impiegate nelle neuroscienze non hanno l’attrattiva
di quelli che direttamente apportano nuova conoscenza su processi e strutture
biologiche, tuttavia in alcuni casi i loro risultati assumono interesse
generale, come quando si dimostra che l’interpretazione di tutti i risultati
ottenuti con una tecnica dovranno essere rivalutati. E’ questo il caso dello
studio di Histed e collaboratori del Department of Neurobiology, Harvard
Medical School (Boston), recentemente pubblicato sulla rivista Neuron (Histed
M. H., et al. Direct activation of
sparse, distributed populations of cortical neurons by electrical
microstimulation. Neuron 63, 508-522, 2009).
Per aiutare il lettore non specialista a comprendere l’importanza per la ricerca dei dati emersi da questo studio, ricordiamo che l’indagine sulle funzioni dei sistemi neuronici è ancora molto difficile e non ha ancora conosciuto un progresso metodologico paragonabile a quello che si è avuto negli ultimi decenni in biologia molecolare e in neurochimica. Tuttavia, il quadro sistemico nel quale si inscrivono le conoscenze sui processi molecolari, è quello derivante dagli studi che indagano le attività elettriche o metaboliche di reti o regioni la cui definizione e delimitazione è in genere piuttosto aleatoria. Accade allora che, la collocazione di dati analitici ad elevato grado di certezza su molecole o sistemi molecolari in quadri fisiologici molto meno definiti, quali quelli derivanti da metodiche elettrofisiologiche e di neuroimmagine funzionale, possa far attribuire ai secondi l’affidabilità dei primi.
La microstimolazione elettrica da oltre un secolo è considerata il metodo più diretto per mettere in rapporto cervello e comportamento, ed è impiegata per studiare il ruolo funzionale di singole aree cerebrali ma, sebbene abbia contribuito a fornire elementi di conoscenza entrati a far parte del nostro attuale bagaglio di nozioni neurofisiologiche, è stata sempre gravata dal dubbio relativo alla definizione dei neuroni realmente attivati dalla metodica. Histead e colleghi hanno impiegato la two photon Ca2+ imaging per accertare con precisione quali cellule nervose rispondono alla microstimolazione.
Con questa procedura di imaging funzionale che è fedelmente legata ai movimenti del calcio, è stato possibile accertare che la microstimolazione elettrica induce l’attivazione di neuroni distribuiti in forma sparsa, i cui pirenofori non solo non sono raggruppati in un singolo distretto, ma si evidenziano fino a centinaia di micrometri dall’elettrodo.
La sperimentazione ha mostrato che questo reperto è causato da processi neurali che si verificano in corrispondenza della punta dell’elettrodo.
Come più sopra accennato, l’esito di questo studio porterà ad una rivalutazione dei vecchi lavori condotti con microstimolazione elettrica, ad una definizione di nuovi paradigmi per l’interpretazione degli studi futuri e, si spera, al miglioramento della metodica stessa.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]