I vecchi ratti imparano nuovi trucchi e ricablano il cervello
Lo studio ha anche scoperto che questo ricablaggio coinvolge fibre che forniscono input alla corteccia cerebrale, la parte del cervello responsabile della percezione sensoriale, del controllo motorio e della cognizione.
"Questo studio ribalta le convinzioni vecchie di decenni che la maggior parte del cervello è cablato prima di un periodo critico che termina quando si è un giovane adulto", ha detto Marcel Oberlaender, Ph.D., un neuroscienziato presso il Max Planck Florida Institute (MPFI ) e primo autore sulla carta. “Modificando la natura dell'esperienza sensoriale, siamo stati in grado di dimostrare che il cervello può ricablare, anche in età avanzata. Questo potrebbe suggerire che se si smette di imparare e sperimentare cose nuove con l'avanzare dell'età, si potrebbe perdere una quantità sostanziale di connessioni all'interno del cervello ".
I ricercatori hanno esaminato il cervello dei ratti più anziani, concentrandosi su un'area del cervello nota come talamo, che elabora e fornisce informazioni ottenute dagli organi sensoriali alla corteccia cerebrale. Si è pensato che le connessioni tra il talamo e la corteccia smettessero di cambiare all'inizio dell'età adulta, ma questo non è stato riscontrato in questo studio, secondo Oberlaender.
Come animali notturni, i ratti fanno affidamento sui baffi come organi sensoriali per esplorare e navigare nel loro ambiente. Ciò rende il sistema dei baffi un modello ideale per studiare se il cervello può essere rimodellato cambiando le esperienze sensoriali, osservano i ricercatori. Tagliando i baffi e impedendo ai ratti di ricevere input sensoriali, gli scienziati hanno cercato di determinare se si sarebbe verificato un ricablaggio estensivo delle connessioni tra il talamo e la corteccia.
Hanno scoperto che gli animali con i baffi tagliati avevano assoni alterati, fibre lungo le quali le informazioni vengono trasmesse da una cellula nervosa a molte altre, mentre quelli i cui baffi non erano tagliati non hanno avuto cambiamenti.
I ricercatori hanno affermato che i loro risultati sono stati particolarmente sorprendenti in quanto i ratti erano considerati relativamente vecchi. Ciò implica che il ricablaggio può ancora avvenire in un'età non precedentemente ritenuta possibile, secondo i ricercatori. Notevole anche il fatto che il ricablaggio è avvenuto rapidamente, in appena pochi giorni, aggiungono i ricercatori.
"Abbiamo dimostrato che la struttura del cervello dei roditori è in continuo mutamento e che questo ricablaggio è modellato dall'esperienza sensoriale e dall'interazione con l'ambiente", ha detto Oberlaender.
“Questi cambiamenti sembrano durare tutta la vita e possono riguardare altri sistemi e specie sensoriali, comprese le persone. I nostri risultati aprono la possibilità di nuove vie di ricerca sullo sviluppo del cervello che invecchia utilizzando studi anatomici quantitativi combinati con tecnologie di imaging non invasive adatte per l'uomo, come la risonanza magnetica funzionale (fMRI) ".
Lo studio è stato possibile grazie ai progressi nelle tecniche di imaging e ricostruzione ad alta risoluzione, sviluppate in parte da Oberlaender presso MPFI. Queste tecniche consentono ai ricercatori di tracciare i modelli di ramificazione fini e complessi dei singoli assoni, con diametri tipici inferiori a un millesimo di millimetro, in tutto il cervello.
Lo studio è stato pubblicato nel numero del 24 maggio di Neurone.
Fonte: Max Planck Florida Institute
