Scienziati della Duke e della Harvard Medical School hanno identificato un circuito nascosto nel cervelletto e pubblicato i risultati su Nature. Lo studio, guidato da Court Hull e Wade G. Regehr con primo autore Fernando Santos Valencia, chiarisce come i segnali di errore promuovano l'apprendimento motorio nonostante l'attivazione simultanea di elementi inibitori.
Le fibre rampicanti trasmettono forti segnali di errore che attivano le cellule di Purkinje e provocano esplosioni di calcio che favoriscono la plasticitE0. Il paradosso E8 che le stesse fibre stimolano anche neuroni inibitori. Con microscopia elettronica, esperimenti su fette di cervello e registrazioni in topi vivi i ricercatori hanno mostrato che le fibre rampicanti colpiscono preferenzialmente le cellule ML12.
Le ML12 non inibiscono direttamente le Purkinje: sopprimono invece le ML11, il cui compito normale E8 ridurre l'apprendimento. In questo modo si ottiene una disinibizione temporanea che permette alle Purkinje di produrre segnali di calcio maggiori e rimodellare le connessioni. L'effetto E8 piF9 forte quando molte fibre rampicanti si attivano in sincronia, ad esempio dopo un inciampo, un rumore forte o un movimento improvviso.
I ricercatori sottolineano che avere "freni" sull'attivitE0 neurale E8 importante per controllare la plasticitE0: il cervello apre una finestra per l'apprendimento quando serve e la richiude dopo. Capire questo circuito potrebbe aiutare a spiegare disfunzioni motorie e deficit di apprendimento motorio in alcune malattie cerebellari, come le atassie, e in condizioni in cui il cervelletto E8 coinvolto, come i disturbi dello spettro autistico. Lo studio ha ricevuto sostegno dal National Institute of Neurological Disorders and Stroke e da varie fondazioni.
Parole difficili
- plasticità — capacità del cervello di cambiare connessioniplasticitE0
- fibra rampicante — assone che trasmette segnali di errorefibre rampicanti
- disinibizione — riduzione temporanea dell'inibizione neuronale locale
- sincronia — attivazione simultanea di più neuroni
- rimodellare — modificare le connessioni tra neuroni
- microscopia elettronica — tecnica per osservare strutture molto piccole
- atassia — disturbo che provoca difficoltà nel movimentoatassie
Suggerimento: passa il mouse o tocca le parole evidenziate nell’articolo per vedere definizioni rapide mentre leggi o ascolti.
Domande di discussione
- In che modo la disinibizione temporanea può influenzare l'apprendimento motorio nella vita quotidiana?
- Come potrebbero i risultati di questo studio aiutare a capire o trattare le atassie e altri disturbi del movimento?
- Gli autori citano esempi come un inciampo o un rumore forte. Puoi descrivere un episodio simile e spiegare come potrebbe aprire una finestra per l'apprendimento motorio?
Articoli correlati
Psichedelici alterano segnali di flusso cerebrale
Ricercatori della Washington University hanno scoperto che psichedelici che agiscono sulla serotonina cambiano il rapporto tra attività neuronale e flusso sanguigno nei topi. Dati fMRI precedenti su persone mostrano effetti simili, con implicazioni per l'interpretazione delle scansioni.
Fumo e demenza: segnali dai polmoni al cervello
Una ricerca mostra che la nicotina può far sì che cellule polmonari inviino esosomi al cervello e alterino il ferro nei neuroni, un meccanismo che potrebbe aumentare il rischio di demenza. Servono però altri studi prima di confermare causalità e terapie.
Batteri intestinali raggiungono il cervello nei topi con dieta ricca di grassi
Ricercatori della Emory University hanno trovato che, dopo pochi giorni con una dieta ad alto contenuto di grassi, batteri intestinali vivi possono spostarsi al cervello dei topi lungo il nervo vago. Lo studio è stato pubblicato su PLOS Biology in marzo.
Test per l'Alzheimer: differenze tra uomini e donne
Uno studio della Georgia State University trova che i test cognitivi standard, come l'MMSE, possono mostrare cambiamenti cerebrali diversi nelle donne e negli uomini. I risultati suggeriscono di calibrare gli strumenti di screening in base al sesso.
Il cervello predice parole usando gruppi grammaticali
Una ricerca pubblicata su Nature Neuroscience mostra che il cervello anticipa le parole considerando gruppi grammaticali (costituenti), non solo la singola parola successiva. Lo studio ha usato MEG, test Cloze e dati in mandarino e inglese.