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Scoperta rivoluzionaria sulla funzionalità della corteccia cerebrale
Un team di ricercatori, guidato da Alfonso Junior Apicella, professore associato di biologia della Università del Texas di San Antonio, ha contestato la convinzione storica che l'organizzazione del circuito corticale dei neuroni GABAergici è esclusivamente locale.
In passato, la marcatura di singoli neuroni ha permesso ai ricercatori di studiare i neuroni che si proiettano dalla corteccia cerebrale al corpo striato. I risultati avevano suggerito che i percorsi sono esclusivamente eccitatori. Per questo motivo la maggior parte dei ricercatori supponeva che l'inibizione deve avvenire quando i neuroni corticali eccitatori attivano quelli inibitori intrastriatali.
Il team della UTSA ha contestato questo punto di vista, fornendo prove anatomiche e fisiologiche dell'esistenza nel cervello dei topi di neuroni che esprimono parvalbumina, a lungo raggio, dalla corteccia allo striato.
Questa scoperta è un passo essenziale verso una migliore comprensione del meccanismo neuronale dei neuroni corticali GABAerginci di lungo raggio nel cervello sano e malato. In particolare, questo potrebbe portare a nuovi trattamenti per i pazienti con epilessia, con disturbo da stress post-traumatico, con schizofrenia e con altre condizioni mentali in cui i neuroni GABAergici hanno un ruolo significativo.
“Ogni giorno siamo bombardati da più stimoli uditivi, compresi diversi discorsi”, ha detto Apicella. “In particolare, gli ascoltatori devono stabilire quali caratteristiche acustiche del discorso sono rilevanti, e generalizzare in quelle irrilevanti, durante la percezione del linguaggio. Noi pensiamo che l'interazione tra la corteccia e lo striato sia fondamentale per ottimizzare l'apprendimento del parlato non nativo in età adulta. Pertanto, è fondamentale determinare quale degli elementi cellulari del percorso cortico-striatale sono coinvolti in questo processo”.
La scoperta che il corpo striato riceve segnali sia eccitatori che inibitori dalla corteccia suggerisce che la temporizzazione e la forza relativa di questi stimoli può modulare l'attività del corpo striato. Questo è importante perché ciò invita la comunità scientifica ad ipotizzare che le proiezioni di lungo raggio che esprimono parvalbumina potrebbero avere un ruolo tramite la sincronizzazione dell'oscillazione gamma tra la corteccia uditiva e lo striato.
Con esperimenti futuri il gruppo si propone di fornire ulteriori informazioni sul ruolo della temporizzazione e sul rapporto tra eccitazione ed inibizione, due forze che si oppongono nella corteccia cerebrale dei mammiferi, influenzando la dinamica cortico-striatale.
“Studi futuri”, ha detto Apicella, “dovranno fornire il meccanismo generale dell'oscillazione cortico-striatale coinvolto nel comportamento di capire la ricompensa e nella scelta dell'azione, guidato da stimoli uditivi”.
Fonte: Lauren Moriarty in University of Texas at San Antonio (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Alice Bertero, Hector Zurita, Marc Normandin, Alfonso Junior Apicella. Auditory Long-Range Parvalbumin Cortico-Striatal Neurons. Front. Neural Circuits, 23 July 2020, DOI
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