Ricerche

Il grande mistero delle neuroscienze: come fanno i neuroni a rigenerarsi mentre lavorano?

Il grande mistero delle neuroscienze: come fanno i neuroni a rigenerarsi mentre funzionano?Quando l'auto ha bisogno di una nuova candela, si porta in officina dove resta ferma fino a quando la riparazione è terminata.


E se l'auto potesse sostituirsi da sola la candela, mentre scende a tutta velocità da una discesa?


Certo, le auto non possono farlo, ma il nostro sistema nervoso fa proprio questo: ricostruisce se stesso continuamente, pur mantenendosi pienamente in funzione.


I neuroni vivono per molti anni, ma i loro componenti, le proteine e le molecole che compongono la cellula, vengono continuamente sostituiti. Come avvenga questa continua ricostruzione, senza pregiudicare la nostra capacità di pensare, ricordare, imparare o comunque sperimentare il mondo, è uno dei più grandi interrogativi della neuroscienza.


Ed è quello che ha a lungo incuriosito Eve Marder, professore «Victor e Gwendolyn Beinfield» di Neuroscienze della Brandeis University nel Massachusetts. Come riportato in Neuron il 21 maggio, il laboratorio di Marder ha costruito un nuovo modello teorico per capire come le cellule controllano e auto-regolano le loro proprietà a fronte di un continuo ricambio dei componenti cellulari.


I canali ionici, i cancelli molecolari sulla superficie delle cellule, determinano le proprietà neuronali necessarie per regolare tutto, dalla dimensione e la velocità di movimento degli arti, al modo in cui le informazioni sensoriali sono elaborate. In ogni tipo di neurone sono presenti diverse combinazioni di tipi di canali ionici. I recettori sono i «microfoni» molecolari che permettono ai neuroni di comunicare tra loro.


Recettori e canali ionici si ricambiano costantemente, e quindi le cellule hanno bisogno di regolare la velocità con cui essi vengono sostituiti, in modo da evitare di interrompere il normale funzionamento del sistema nervoso. Gli scienziati hanno preso in considerazione l'idea di una impostazione «di fabbrica» o «predefinita» per il numero di canali ionici e recettori in ogni neurone. Ma questa idea non sembra plausibile, perché ci sono troppi cambiamenti nell'ambiente di un neurone nel corso della sua vita.


Se non c'è impostazione di fabbrica, allora i neuroni hanno bisogno di un indicatore interno per monitorare l'attività elettrica e regolare l'espressione dei canali ionici di conseguenza, secondo il team. Poiché un singolo neurone fa sempre parte di un circuito più grande, esso ha anche bisogno di fare questo mentre mantiene l'omeostasi attraverso il sistema nervoso.


Il laboratorio di Marder ha costruito un nuovo modello teorico di regolazione del canale ionico basato sul concetto di un sistema di controllo interno. Il team, composto dal borsista postdottorato Timothy O'Leary, dal tecnico di laboratorio Alex Williams, da Alessio Franci dell'Università di Liegi in Belgio, e da Marder, ha scoperto che le cellule non hanno bisogno di misurare ogni dettaglio dell'attività per mantenere il funzionamento del sistema.

Può essere rilevante perché:

Come conclude l'autore principale dello studio, "per capire e curare alcune malattie, abbiamo bisogno di separare, e capire, i sistemi biologici ...".

Questo è particolarmente importante per una malattia come l'Alzheimer, che ha nei neuroni l'obiettivo principale.


In realtà, troppi dettagli possono far deragliare il processo. "Alcune proprietà obiettivo possono contraddirsi a vicenda", dice O'Leary. "Non si può impostare l'aria condizionata su 18°C ed il riscaldamento a 25°C. Una potrebbe sopraffare l'altra, ma sarebbero continuamente in lotta fra loro e si finirebbe per avere una enorme bolletta energetica".


Il team ha anche capito che le cellule possono avere proprietà simili, ma tassi diversi di espressione del canale ionico: come omofoni cellulari, risuonano in modo simile, ma appaiono molto diverse. Il modello ha dimostrato che il sistema di controllo molto all'interno, progettato per controllare l'attività elettrica di fuga, può effettivamente portare ad una ipereccitabilità neuronale, la base delle crisi epilettiche. Anche se sono mantenuti dei punti fissi nei singoli neuroni, può essere persa l'omeostasi complessiva del sistema.


Lo studio rappresenta un importante passo avanti nella comprensione della macchina più complessa mai costruita: il cervello umano. E può portare a strategie terapeutiche completamente diverse per il trattamento di malattie, dice O'Leary: "Per capire e curare alcune malattie, abbiamo bisogno di separare, e capire, come i sistemi biologici controllano le loro proprietà interne quando sono in un normale stato di salute, e questo modello potrebbe aiutare i ricercatori a farlo".


Questa ricerca è stata finanziata dal National Institute of Health e dal Charles A. King Trust.

 

 

 

 

 


Fonte:  Leah Burrows in  Brandeis University  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Timothy O’Leary, Alex H. Williams, Alessio Franci, Eve Marder. Cell Types, Network Homeostasis, and Pathological Compensation from a Biologically Plausible Ion Channel Expression Model. Neuron, 2014; 82 (4): 809 DOI: 10.1016/j.neuron.2014.04.002

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.

Sostieni l'Associazione; una donazione, anche minima, ci aiuterà ad assistere malati e famiglie e continuare ad informarti. Clicca qui a destra:

 


 

 

Annuncio pubblicitario

NOTA! Questo sito utilizza i cookie e tecnologie simili.

Se non si modificano le impostazioni del browser, l'utente accetta. Per saperne di piu'

Approvo

Privacy e sicurezza dati - Informativa ex Art. 13 D. Lgs. 196/03

Gentile visitatore,

l'Associazione tratterà i Tuoi dati personali nel rispetto del D. Lgs. 196/G3 (Codice della privacy), garantendo la riservatezza e la protezione dei dati.

Finalità e modalità del trattamento: I dati personali che volontariamente deciderai di comunicarci, saranno utilizzati esclusivamente per le attività del sito, per la gestione del rapporto associativo e per l'adempimento degli obblighi di legge. I trattamenti dei dati saranno svolti in forma cartacea e mediante computer, con adozione delle misure di sicurezza previste dalla legge. I dati non saranno comunicati a terzi né saranno diffusi.

Dati sensibili: Il trattamento di dati sensibili ex art. 1, lett. d del Codice sarà effettuato nei limiti di cui alle autorizzazioni del Garante n. 2/08 e n. 3/08, e loro successive modifiche.

Diritti dell'interessata/o: Nella qualità di interessato, Ti sono garantiti tutti i diritti specificati all'art. 7 del Codice, tra cui il diritto di chiedere e ottenere l'aggiornamento, la rettificazione o l'integrazione dei dati, la cancellazione, la trasformazione in forma anonima o il blocco dei dati trattati in violazione di legge, e il diritto di opporsi, in tutto o in parte, per motivi legittimi, al trattamento dei dati personali che Ti riguardano.

Titolare del trattamento è l'Associazione di volontariato "Associazione Alzheimer o.n.l.u.s.”, con sede a Riese Pio X – Via Schiavonesca, 13 – telefax 0423 750 324.

Responsabile del trattamento è la segretaria dell’Associazione in carica.

Gestione «cookies»

Un cookie è una breve stringa di testo che il sito web che si sta visitando salva automaticamente sul computer dell'utente. I cookies sono utilizzati dagli amministratori di molti siti web per migliorarne funzionamento ed efficienza e per raccogliere dati sui visitatori.

Il nostro sito non utilizza i cookies per identificare i visitatori, ma per raccogliere informazioni al fine di arricchirne i contenuti e rendere il sito più fruibile.

Come cambiare le impostazioni del browser per la gestione dei cookies

È possibile decidere se permettere ai siti web che vengono visitati di installare i cookies modificando le impostazioni del browser usato per la navigazione. Se hai già visitato il nostro sito, alcuni cookies potrebbero essere già stati impostati automaticamente sul tuo computer. Per sapere come eliminarli, clicca su uno dei link qui di seguito:

Notizie da non perdere

Chiarito il meccanismo che porta all'Alzheimer e come fermarlo

30.08.2017 DaNonPerdere

Nel cervello delle persone con Alzheimer ci sono depositi anomali di proteine ​​amiloide-beta e ​...

Scienziati dicono che si possono recuperare i 'ricordi persi' per l'Alzheimer

04.08.2017 DaNonPerdere

Dei ricordi dimenticati sono stati risvegliati nei topi con Alzheimer, suggerendo che la...

Alzheimer, Parkinson e Huntington condividono una caratteristica cruciale

26.05.2017 DaNonPerdere

Uno studio eseguito alla Loyola University di Chicago ha scoperto che delle proteine ​​a...

Immagini mai viste prima delle prime fasi dell'Alzheimer

14.03.2017 DaNonPerdere

I ricercatori dell'Università di Lund in Svezia, hanno utilizzato il sincrotrone MAX IV ...

Studio dimostra il ruolo dei batteri intestinali nelle neurodegenerazioni

07.10.2016 DaNonPerdere

L'Alzheimer (AD), il Parkinson (PD) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) sono tutte ...

Il Protocollo Bredesen: si può invertire la perdita di memoria dell'Alzheimer …

16.06.2016 DaNonPerdere

I risultati della risonanza magnetica quantitativa e i test neuropsicologici hanno dimostrato dei...

Alzheimer e le sue proteine: bisogna essere in due per ballare il tango

21.04.2016 DaNonPerdere

Per anni, i neuroscienziati si sono chiesti come fanno le due proteine ​​anomale...

Scoperto il punto esatto del cervello dove nasce l'Alzheimer: non è l'ippocamp…

17.02.2016 DaNonPerdere

Una regione cruciale ma vulnerabile del cervello sembra essere il primo posto colpito da...

10 cose da non fare con i malati di Alzheimer

10.12.2015 DaNonPerdere

Mio padre aveva l'Alzheimer.

Vederlo svanire è stata una delle esperienze più difficili d...

Vecchio farmaco per l'artrite reumatoide suscita speranze come cura per l'Alzh…

22.09.2015 DaNonPerdere

Scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto che il salsalato, un farmaco usato per trattar...

La consapevolezza di perdere la memoria può svanire 2-3 anni prima della compa…

27.08.2015 DaNonPerdere

Le persone che svilupperanno una demenza possono cominciare a perdere la consapevolezza dei propr...

Con l'età cala drasticamente la capacità del cervello di eliminare le proteina…

31.07.2015 DaNonPerdere

Il fattore di rischio più grande per l'Alzheimer è l'avanzare degli anni. Dopo i 65, il rischio r...

L'esercizio fisico dà benefici cognitivi ai pazienti di Alzheimer

29.06.2015 DaNonPerdere

Nel primo studio di questo tipo mai effettuato, dei ricercatori danesi hanno dimostrato che l'ese...

I ricordi più belli e appassionati sono i primi a sparire nell'Alzheimer

17.06.2015 DaNonPerdere

Ricercatori della Johns Hopkins University hanno pubblicato un nuovo studio questa settimana sugl...

Ricercatori del MIT recuperano con la luce i ricordi 'persi'

29.05.2015 DaNonPerdere

I ricordi che sono stati "persi" a causa di un'amnesia possono essere richiamati attivando le cel...

Trovato legame tra amiloide-beta e tau: è ora possibile una cura per l'Alzheim…

27.04.2015 DaNonPerdere

Dei ricercatori hanno assodato come sono collegate delle proteine che hanno un ruolo chiave nell...

Le cellule immunitarie sono un alleato, non un nemico, nella lotta all'Alzheim…

30.01.2015 DaNonPerdere

L'amiloide-beta è una proteina appiccicosa che si aggrega e forma picco...

I ricordi perduti potrebbero essere ripristinati: speranza per l'Alzheimer

21.12.2014 DaNonPerdere

Una nuova ricerca effettuata alla University of California di ...

Colpi in testa rompono i 'camion della spazzatura' del cervello accelerando la…

05.12.2014 DaNonPerdere

Un nuovo studio uscito ieri sul Journal of Neuroscience dimost...

Riprogrammare «cellule di supporto» in neuroni per riparare il cervello adulto…

21.11.2014 DaNonPerdere

La porzione del cervello adulto responsabile del pensiero complesso, la corteccia cerebrale, non ...

Smontata teoria prevalente sull'Alzheimer: dipende dalla Tau, non dall'Amiloid…

02.11.2014 DaNonPerdere

Una nuova ricerca che altera drasticamente la teoria prevalente sull'or...

Preoccupazione, gelosia e malumore alzano rischio di Alzheimer per le donne

06.10.2014 DaNonPerdere

Le donne che sono ansiose, gelose o di cattivo umore e angustiate in me...

Invertita per la prima volta la perdita di memoria associata all'Alzheimer

01.10.2014 DaNonPerdere

La paziente uno aveva avuto due anni di perdita progressiva di memoria...

Rivelato nuovo percorso che contribuisce all'Alzheimer ... oppure al cancro

21.09.2014 DaNonPerdere

Ricercatori del campus di Jacksonville della Mayo Clinic hanno scoperto...