Iscriviti alla newsletter

Ricercatori riescono a vedere la comunicazione tra i neuroni



Ricercatori riescono a vedere la comunicazione tra i neuroniLe sinapsi di un neurone vivente. La struttura complessiva di una cellula in una fitta rete di neuroni interconnessi è visibile dall'espressione di una proteina fluorescente rossa e verde che riempie tutta quella cellula (Fonte: University of Maryland School of Medicine)Da più di cento anni i neuroscienziati sanno che le cellule nervose comunicano tra loro attraverso dei piccoli spazi, un meccanismo chiamato «trasmissione sinaptica» (le sinapsi sono le connessioni tra i neuroni).


Le informazioni sono passate da una cellula all'altra da neurotrasmettitori come il glutammato, la dopamina e la serotonina, che attivano i recettori sul neurone ricevente per trasmettere messaggi eccitatori o inibitori.


Ma al di là di questo schema di base, finora erano ignoti i dettagli di questo aspetto cruciale della funzione del cervello. Ora una nuova ricerca di scienziati della University of Maryland (UM) ha chiarito per la prima volta l'architettura di questo processo. Il documento è stato pubblicato ieri sulla rivista Nature.


Le sinapsi sono macchine molecolari molto complicate. Sono anche molto piccole: solo pochi milionesimi di centimetro di diametro. Devono essere incredibilmente piccole, dal momento che ne abbiamo bisogno di moltissime; il cervello ne possiede circa 100 trilioni (*), e ognuna è sintonizzata individualmente e precisamente per trasmettere segnali più forti o più deboli tra le cellule.


Per osservare le caratteristiche su questa scala sub-microscopica, i ricercatori si sono rivolti a una tecnologia innovativa denominata «imaging a singola molecola», che può individuare e monitorare il movimento delle singole molecole proteiche entro i limiti di una sola sinapsi, anche nelle cellule viventi. Usando questo approccio, gli scienziati hanno identificato uno schema inaspettato e preciso nel processo di neurotrasmissione. I ricercatori hanno esaminato le sinapsi di ratto coltivate che, in termini di struttura generale, sono molto simili alle sinapsi umane.


"Stiamo vedendo cose che non sono mai state viste prima. Questa è un'area completamente nuova di indagine", ha detto Thomas Blanpied PhD, professore associato del Dipartimento di Fisiologia, e leader del gruppo che ha eseguito il lavoro. "Da molti anni abbiamo l'elenco dei molti tipi di molecole che si trovano a livello delle sinapsi, ma ciò non ci ha portato molto lontani nella comprensione di come si combinano queste molecole, o come funziona davvero il processo strutturalmente. Ora, con l'«imaging a singola molecola» abbiamo mappato il punto dove si trovano molte delle proteine ​​chiave, e siamo finalmente in grado di rivelare la struttura architettonica di base della sinapsi".


Nel documento Blanpied descrive un aspetto inatteso di questa architettura che può spiegare perché le sinapsi sono così efficienti, ma anche suscettibili di rotture nelle malattie: ad ogni sinapsi, le proteine ​​chiave sono organizzati in modo molto preciso in tutto lo spazio tra le cellule.


"I neuroni fanno un lavoro migliore di quanto abbiamo mai immaginato nel posizionare il rilascio di molecole neurotrasmettitrici vicino ai loro recettori", dice Blanpied. "Le proteine ​​dei due neuroni diversi sono allineate con grande precisione, quasi a formare una colonna che si estende tra le due cellule". Questa prossimità ottimizza la potenza di trasmissione, e suggerisce anche nuovi modi per modificare tale trasmissione.


La comprensione di questa architettura aiuterà a chiarire come funziona la comunicazione all'interno del cervello, o, nel caso di malattie psichiatriche o neurologiche, come NON funziona. Blanpied si sta concentrando anche sull'attività delle "molecole di adesione", che si estendono da una cellula all'altra e possono essere importanti pezzi della "nano-colonna".


Egli sospetta che, se le molecole di adesione non sono posizionate correttamente nella sinapsi, si rompe la sua architettura, e i neurotrasmettitori non riescono a svolgere il proprio lavoro. Blanpied ipotizza che, almeno in alcuni disturbi, il problema può essere che, anche se il cervello ha la giusta quantità di neurotrasmettitori, le sinapsi non trasmettono efficientemente queste molecole.


Blanpied dice che questo miglioramento della comprensione dell'architettura sinaptica potrebbe portare ad una migliore comprensione delle malattie cerebrali come la depressione, la schizofrenia e l'Alzheimer, e forse suggerire nuove idee per i trattamenti.

 

Il video sviluppato dall'autore:

 

(*) Negli Stati Uniti e nel mondo anglosassone in genere trillion equivale a 1000 miliardi (uguale a 1012); mentre in italiano trilione equivale a un miliardo di miliardi. (Fonte: Wikipedia)

 

 


Fonte: University of Maryland (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Ai-Hui Tang, Haiwen Chen, Tuo P. Li, Sarah R. Metzbower, Harold D. MacGillavry, Thomas A. Blanpied. A trans-synaptic nanocolumn aligns neurotransmitter release to receptors. Nature, 2016; DOI: 10.1038/nature19058

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

Zen e mitocondri: il macchinario della morte rende più sana la vita

20.11.2023

Sebbene tutti noi aspiriamo a una vita lunga, ciò che è più ambito è un lungo periodo di...

Perché avere troppi hobby non è una brutta cosa

27.10.2023

Alcune persone vengono in terapia sentendosi sopraffatti e incerti sulla loro tendenza a...

Infezione cerebrale da funghi produce cambiamenti simili all'Alzheimer

26.10.2023

Ricerche precedenti hanno implicato i funghi in condizioni neurodegenerative croniche co...

Scoperta nuova causa di Alzheimer e di demenza vascolare

21.09.2023

Uno studio evidenzia la degenerazione delle microglia nel cervello causata dalla tossicità del ferro...

Malato di Alzheimer: la casa di cura la paga lo Stato?

25.05.2023

Chi si fa carico delle spese per un malato di Alzheimer ricoverato in una casa di riposo? Scopriamo ...

La demenza ci fa vivere con emozioni agrodolci

23.05.2023

Il detto è: dolce è la vita. E, anche se vorremmo momenti costantemente dolci, la vita s...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023

Il cervello è responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo; l...

Immergersi nella natura: gioia, meraviglia ... e salute mentale

10.05.2023

La primavera è il momento perfetto per indugiare sulle opportunità.

La primavera è un m...

Qualità della vita peggiora quando l'Alzheimer è complicato dal cancro

28.04.2023

Che considerazioni si possono fare per una persona con Alzheimer che riceve anche la diagnosi di can...

Gli interventi non farmacologici per l'Alzheimer sono sia efficaci che co…

19.04.2023

Un team guidato da ricercatori della Brown University ha usato una simulazione al computer per di...

Farmaci per il sonno: limitazioni e alternative

18.04.2023

Uno studio pubblicato di recente sul Journal of Alzheimer's Disease è l'ultima ...

Menopausa precoce e terapia ormonale ritardata alzano il rischio di Alzheimer

17.04.2023

Le donne hanno più probabilità degli uomini di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA), e ...

Flusso del fluido cerebrale può essere manipolato dalla stimolazione sensorial…

11.04.2023

Ricercatori della Boston University, negli Stati Uniti, riferiscono che il flusso di liq...

L'impatto del sonno su cognizione, memoria e demenza

2.03.2023

Riduci i disturbi del sonno per aiutare a prevenire il deterioramento del pensiero.

10 Consigli dei neurologi per ridurre il tuo rischio di demenza

28.02.2023

La demenza colpisce milioni di persone in tutto il mondo, quasi un over-65 su 10. Nonost...

Orienteering: un modo per addestrare il cervello e contrastare il declino cogn…

27.01.2023

Lo sport dell'orienteering (orientamento), che attinge dall'atletica, dalle cap...

Effetti della carenza di colina sulla salute neurologica e dell'intero si…

23.01.2023

Assorbire colina a sufficienza dall'alimentazione è cruciale per proteggere il corpo e il cervello d...

Scoperta ulteriore 'barriera' anatomica che difende e monitora il ce…

11.01.2023

Dalla complessità delle reti neurali, alle funzioni e strutture biologiche di base, il c...

L'invecchiamento è guidato da geni sbilanciati

21.12.2022

Il meccanismo appena scoperto è presente in vari tipi di animali, compresi gli esseri umani.

Goccioline liquide dense come computer cellulari: nuova teoria sulla causa del…

22.09.2022

Un campo emergente è capire come gruppi di molecole si condensano insieme all'interno de...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.