Le cellule cerebrali specifiche attivano e terminano l'attività
I ricercatori hanno scoperto che particolari neuroni nel cervello segnalano l'inizio e la fine dell'attività neurale quando apprendiamo nuovi movimenti o schemi comportamentali.
Inoltre, hanno scoperto che questa attività cerebrale è essenziale per l'apprendimento e l'esecuzione di nuove sequenze di azioni, un'attività che è spesso compromessa nei pazienti affetti da disturbi come il Parkinson o l'Huntington.
Il comportamento degli animali, compreso il nostro, è molto complesso e molte volte è visto come una sequenza di azioni o movimenti particolari, ciascuno con un preciso passo di inizio e fine.
Ciò è evidente in un'ampia gamma di abilità, dalla fuga da un predatore al suonare il pianoforte. In tutti c'è un primo passo iniziale e uno che segna la fine.
In questo ultimo lavoro, i ricercatori hanno esplorato il ruolo di alcuni circuiti cerebrali situati nei gangli della base in questo processo.
Hanno esaminato lo striato, il suo input dopaminergico (neuroni produttori di dopamina che proiettano nello striato) e il suo output nella substantia nigra, un'altra area nei gangli della base, e hanno scoperto che entrambi svolgono un ruolo essenziale nell'inizio e nella cessazione del nuovo sequenze comportamentali apprese.
Hanno determinato che quando i topi stanno imparando a eseguire una particolare sequenza comportamentale, c'è una specifica attività neuronale che emerge in quei circuiti cerebrali e segnala le fasi di inizio e fine.
È interessante notare che questi sono i circuiti che degenerano nei pazienti affetti da morbo di Parkinson e Huntington, che mostrano anche menomazioni sia nell'apprendimento in sequenza, sia nell'inizio e nella fine dei movimenti volontari.
Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di manipolare geneticamente quei circuiti nei topi e hanno dimostrato che questo porta a deficit nell'apprendimento in sequenza da parte dei topi - ancora una volta, una caratteristica condivisa con i pazienti umani affetti da disturbi dei gangli della base.
Secondo il ricercatore, Rui Costa del Portogallo, le implicazioni di questi risultati:
"Per l'esecuzione delle abilità apprese, come suonare un pianoforte o guidare un'auto, è essenziale sapere quando avviare e fermare ogni particolare sequenza di movimenti e abbiamo trovato i circuiti neuronali coinvolti nell'inizio e nella conclusione delle sequenze d'azione che vengono apprese.
"Questo può essere di particolare rilevanza per i pazienti affetti da malattia di Huntington e Parkinson, ma anche per le persone che soffrono di altri disturbi come la compulsività".
Il co-ricercatore Xin Jun del National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, National Institutes of Health (USA) aggiunge: “Questa attività di avvio / arresto compare durante l'apprendimento e interromperla geneticamente altera gravemente l'apprendimento di nuove sequenze di azioni.
"Questi risultati possono fornire una possibile comprensione del meccanismo alla base dell'apprendimento della sequenza e dei disturbi dell'esecuzione osservati nei pazienti di Parkinson e di Huntington che hanno perso i neuroni dei gangli della base, il che può essere importante per generare attività di inizio e fine nel loro cervello".
Fonte: Instituto Gulbenkian de Ciencia
