In che modo i tuoi circuiti cerebrali diventano mal collegati
I ricercatori hanno scoperto che il cablaggio difettoso si verifica quando le molecole di RNA incorporate in un assone in crescita non vengono degradate dopo aver fornito istruzioni che aiutano a guidare la cellula nervosa.
Ad esempio, il segnale che dice all'assone di girare - che dovrebbe scomparire dopo la svolta - rimane attivo, interferendo con nuovi segnali destinati a guidare l'assone in altre direzioni.
"Comprendere le basi del malfunzionamento del cervello può aiutare gli scienziati a trovare nuove terapie e strategie per correggere il problema", ha detto l'autore senior dello studio, Samie Jaffrey, M.D., Ph.D.
"Il cervello è piuttosto plastico e mutevole nei giovanissimi, e se sappiamo perché i circuiti sono cablati in modo errato, potrebbe essere possibile correggere quei percorsi, consentendo al cervello di costruire nuovi cablaggi funzionali".
I disturbi associati a circuiti neuronali difettosi includono epilessia, autismo, schizofrenia, ritardo mentale e spasticità e disturbi del movimento, ha osservato.
Durante lo sviluppo del cervello, i neuroni devono connettersi tra loro, cosa che fanno estendendo i loro lunghi assoni per toccarsi l'un l'altro, spiegano i ricercatori. In definitiva, i neuroni formano un circuito tra il cervello e il tessuto bersaglio attraverso il quale vengono trasmessi i segnali chimici ed elettrici.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato i neuroni che viaggiano lungo il midollo spinale nel cervello.
"È molto importante che gli assoni siano posizionati con precisione nel midollo spinale", ha detto Jaffrey. "Se sono posizionati in modo errato, formeranno le connessioni sbagliate, il che può portare a segnali inviati alle cellule bersaglio sbagliate nel cervello".
Il modo in cui un assone guida e trova il suo obiettivo corretto è attraverso i "coni di crescita" situati sulle punte degli assoni, ha detto.
"Questi coni di crescita hanno la capacità di percepire l'ambiente, determinare dove si trovano gli obiettivi e orientarsi verso di essi", ha continuato. “La domanda è sempre stata: come fanno a sapere come farlo? Da dove vengono le istruzioni che dicono loro come trovare il loro obiettivo corretto? "
I ricercatori hanno scoperto che le molecole di RNA incorporate nel cono di crescita sono responsabili dell'istruzione dell'assone di muoversi a sinistra oa destra, in alto o in basso. Questi RNA producono proteine simili ad antenne che guidano l'assone come un missile autoguidato.
"Mentre viene costruito un circuito, gli RNA nei coni di crescita del neurone sono per lo più silenziosi", ha spiegato. “Abbiamo scoperto che gli RNA specifici vengono letti solo in fasi precise al fine di produrre la giusta proteina necessaria per guidare l'assone al momento giusto. Dopo che la proteina è stata prodotta, abbiamo visto che l'istruzione RNA è degradata e scompare ".
"Se questi RNA non scompaiono quando dovrebbero, l'assone non si posiziona correttamente - può andare a destra invece che a sinistra - e il cablaggio non sarà corretto e il circuito potrebbe essere difettoso", ha continuato.
I ricercatori non si aspettavano che il controllo del cablaggio cerebrale si trovi in queste molecole di RNA che vengono "costantemente ribaltate dinamicamente", ha detto Jaffrey.
"Questo ci dice che la regolazione di questi percorsi di degradazione dell'RNA potrebbe avere un enorme impatto sullo sviluppo del cervello", ha detto. "Ora sappiamo dove guardare per smascherare questo processo quando va storto e per pensare a come possiamo ripararlo."
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Cellula.
Fonte: Weill Cornell Medical College
