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
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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?
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