L'esercito dei neuroni è ordinato in livelli e colonne

21 September 2013

La corteccia cerebrale è la struttura più complessa e vitale nel nostro cervello.

E' il centro nevralgico per quelle funzioni "superiori" che caratterizzano la nostra specie, come il linguaggio e il pensiero astratto.

Le cellule nervose - i neuroni - che formano la corteccia sono elementi chiave per garantire in modo efficace le sue funzioni. Essi sono anche presi di mira da numerose malattie neurologiche e psichiatriche (epilessia, autismo, Alzheimer).

In particolare le complesse funzioni della corteccia dipendono dalla precisione nell'allineamento delle cellule nervose o neuroni, che sono disposti in "strati" e "colonne". Questa struttura precisa costituisce la base fondamentale delle funzioni corticali.

E' durante lo sviluppo embrionale che le cellule nervose sono disposte in strati e colonne. Se il processo viene interrotto, si possono verificare varie malattie (epilessia, ritardo mentale e sindromi autistiche, soprattutto). Mentre si capiscono sempre di più i meccanismi coinvolti nella costruzione degli strati corticali, quelli che controllano la formazione delle colonne sono finora rimasti misteriosi.

Il lavoro di un gruppo di ricerca, guidato da Pierre Vanderhaeghen e Jordane Dimidschstein (ULB, WELBIO, IRIBHM e ULB Neuroscience Institute (UNI)), offre nuove prospettive sullo sviluppo della struttura corticale. Il team ha scoperto un meccanismo alla base della disposizione dei neuroni corticali in colonne. Questo lavoro é stato pubblicato il 18 Settembre 2013 sulla rivista Neuron.

Usando come modello la corteccia cerebrale del topo, i ricercatori della Université Libre de Bruxelles (ULB, Facoltà di Medicina) hanno inizialmente scoperto che un fattore di segnalazione della cellula nervosa, chiamato ephrin-B1, può agire da guida, aiutando le cellule nervose della corteccia a formare le colonne. I ricercatori hanno poi osservato che il segnale ephrin-B1 agisce in una fase molto precoce dello sviluppo embrionale, quando le cellule nervose corticali appena create si muovono attivamente in tutto il cervello per raggiungere la corteccia cerebrale.

I ricercatori hanno fatto la scoperta interessante che è il livello di segnale ephrin-B1 che influenza il modo in cui le cellule sono disposte in modo colonnare. Un aumento del segnale ephri-B1 forza le cellule nervose a migrare in una "formazione stretta", rendendo così strette le colonne corticali. Un segnale ephrin-B1 ridotto, invece, consente alle cellule nervose di migrare in modo più largo, producendo così colonne più rade.

Questi progressi hanno implicazioni significative. A livello fondamentale, questa ricerca ci permette di ottenere una maggiore comprensione di un aspetto essenziale, ancora poco conosciuto, dello sviluppo della corteccia: la costruzione delle colonne corticali. Sono state riportate anomalie delle colonne corticali in numerose e diverse malattie neurologiche e psichiatriche. Identificare i geni coinvolti in questo processo offre così nuove prospettive per migliorare la comprensione di queste condizioni.

Fonte: Université Libre de Bruxelles, via AlphaGalileo.

Riferimenti: Jordane Dimidschstein, Lara Passante, Audrey Dufour, Jelle van den Ameele, Luca Tiberi, Tatyana Hrechdakian, Ralf Adams, Rüdiger Klein, Dieter Chichung Lie, Yves Jossin, Pierre Vanderhaeghen. Ephrin-B1 Controls the Columnar Distribution of Cortical Pyramidal Neurons by Restricting Their Tangential Migration. Neuron, 2013; 79 (6): 1123 DOI: 10.1016/j.neuron.2013.07.015

Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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