Studio della Osaka City University ha scoperto che il subicolo nel cervello aiuta a instradare verso le aree a valle le informazioni associate alla navigazione ricevute dall'ippocampo.
L'ippocampo è la parte del cervello che ha a che fare con le informazioni associate alla navigazione e alla memoria spaziale. Ad esempio, stai guidando e nonostante l'ambiente in continuo cambiamento, con diverse auto che vanno a velocità variabili, i sali-e-scendi dalle rampe, le distrazioni dei cartelloni pubblicitari, ecc., tu regoli la tua velocità, dai solo un'occhiata veloce ai cartelloni pubblicitari e ti muovi nelle strade in modo scorrevole e tempestivo.
Questo è il tuo ippocampo al lavoro. Prende gli stimoli in ingresso (un ambiente in continua evoluzione) e aiuta a trasformarli in un risultato elaborato, usando la memoria di una mappa stradale per muoverti in sicurezza dove stai andando. Tuttavia, si sa poco del modo in cui l'ippocampo distribuisce le informazioni ad altre regioni cerebrali, determinando il comportamento conseguente.
Un team di ricerca guidato dal docente Takuma Kitanishi e dal prof. Kenji Mizuseki del Dipartimento di Fisiologia della Osaka City University, ha chiarito per la prima volta che le informazioni spaziali ricevute dall'ippocampo sono ulteriormente dirette a valle da una regione del cervello chiamata subicolo.
"L'ippocampo elabora le informazioni con cui tutti abbiamo familiarità nel quotidiano, dal pendolarismo al lavoro, al vedere la nonna", afferma Kitanishi, "tuttavia, i metodi comunemente usati per misurare l'attività cerebrale non ci hanno permesso di sapere a quale regione del cervello l'ippocampo trasmette informazioni".
Il team ha ideato un metodo per tracciare questo flusso infra-regionale di attività neuronale. Combinando la registrazione di attività neuronali su larga scala e la stimolazione ottica multi-sito, hanno misurato l'attività cerebrale di ratti che si muovevano liberamente. Hanno scoperto che, mentre l'ippocampo riceve e trasmette una vasta gamma di informazioni, il subicolo instrada le informazioni ereditate dall'ippocampo, resistendo al rumore. Pensiamo al subicolo come l'ufficio di smistamento locale della posta dell'ippocampo.
"Abbiamo trovato che le informazioni su 'velocità' e 'traiettoria' sono trasmesse selettivamente alle regioni della corteccia retrospleniale e al nucleo accumbens, rispettivamente, del cervello, mentre le informazioni di 'luogo' sono distribuite ugualmente tra quattro regioni: il nucleo accumbens, il talamo anteroventrale, il corpo mammillare e la corteccia retrospleniale", afferma Kenji Mizueki.
Il team ha anche osservato che le onde cerebrali theta e le increspature/onde acute emesse dal subicolo controllano i tempi della trasmissione delle informazioni a seconda di quale regione del cervello puntano i neuroni subicolari, e i tempi sono gestiti con precisione al millisecondo. Questo potrebbe aiutare a spiegare la natura selettiva del subicolo e perché la tua consapevolezza dell'ambiente mutevole e degli aggiornamenti continui alla tua guida avvengono nello stesso tempo.
La squadra prevede di usare il loro nuovo metodo di monitorare l'attività neuronale su una scala più ampia. "Nel seguito, includeremo le informazioni dell'ippocampo generate dai segnali sensoriali periferici in entrata", afferma Kitanishi. Usando questa ricerca come base per una comprensione completa del sistema di memoria dell'ippocampo, "speriamo anche di far luce sui disturbi associati al malfunzionamento dell'ippocampo, come la demenza".
Fonte: Osaka City University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Takuma Kitanishi, Ryoko Umaba, Kenji Mizuseki. Robust information routing by dorsal subiculum neurons. Science Advances 10 Mar 2021, DOI
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