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Quando i neuroni si autocontrollano

Ricostruzione 3D di una tomografia al cervello


All'EBRI la ricerca continua grazie anche ai finanziamenti Armenise-Harvard

Percezione sensoriale, inizio del movimento, memoria, e altre funzioni cognitive che danno origine a comportamenti complessi sono situate nella corteccia cerebrale. L'architettura della corteccia cerebrale consiste in sei strati in cui sottotipi specifici di neuroni inibitori ed eccitatori si connettono formando reti molto intricate. L'attività ritmica di queste reti neuronali governa le complesse funzioni cerebrali. La gran parte della comunicazione tra cellule (trasmissione sinaptica) è il prodotto di connessioni tra cellule corticali, che danno origine a microcircuiti. Il controllo dell'eccitabilità dei neuroni è vitale per il funzionamento della corteccia cerebrale. Proprio lavorando ai microcircuiti della corteccia cerebrale e sulle proprietà fondamentali della trasmissione sinaptica tra diversi tipi di neuroni corticali tre giovani ricercatori dell'EBRI (European Brain Research Institute di Roma), Alberto Bacci, Silvia Marinelli e Simone Pacioni (in collaborazione con Astrid Cannich e Giovanni Marsicano all'INSERM di Bordeaux) hanno scoperto che alcuni neuroni eccitatori della corteccia cerebrale, in risposta alla loro attività elettrica, sintetizzano e si auto-somministrano cannabinoidi endogeni, mettendosi "a dormire" per diversi minuti.
Nel cervello, i cannabinoidi endogeni agiscono sullo stesso recettore che viene attivato dal principio attivo della marijuana. Questo studio, appena pubblicato su Nature Neuroscience, rappresenta una continuazione delle ricerche di Bacci condotte all'Università di Stanford negli USA, e che identificarono questa auto-somministrazione di endocannabinoidi in alcuni neuroni inbitori della corteccia cerebrale. L'esistenza di meccanismi simili nelle cellule eccitatorie non era ancora stato dimostrato. La novità di questa scoperta, quindi, è che anche una sottopopolazione di neuroni eccitatori, caratterizzati da una morfologia specifica, utilizza questo meccanismo di auto-inibizione. Inoltre, i cannabinoidi rilasciati, oltre che inibire gli stessi neuroni che li hanno prodotti, agiscono anche sui terminali sinaptici inibitori di altri neuroni, inibendone il rilascio di neurotrasmettitore per lunghi periodi. Quindi, questo meccanismo permette a una "sotto-rete" eccitatoria di autoregolare finemente la propria capacità di eccitarsi sia a livello di singolo neurone sia controllando gli input da altri neuroni dei circuiti corticali. Sarà interessante scoprire in studi futuri quali attività della corteccia cerebrale mettano in atto questo questo meccanismo o se questa risposta auto-inibente entra in azione durante attività intense delle reti corticali, che avvengono, per esempio, durante crisi epilettiche.

Alberto Bacci, rientrato in Italia a dicembre del 2005 da Stanford grazie alla Fondazione Giovanni Armenise-Harvard, dirige il Laboratorio di Fisiologia Cellulare dei Microcircuiti della Corteccia Cerebrale alla Fondazione EBRI, in questo periodo in una situazione molto precaria. Ma grazie alla volontà dei giovani ricercatori la ricerca continua con successo. Questo studio ha beneficiato fortemente dei finanziamenti della Fondazione Giovanni Armenise-Harvard. Inoltre, il laboratorio di Bacci è supportato da finanziamenti della Commissione Europea (Marie Curie e European Research Council) e dalla fondazione americana per lo studio della depressione e schizofrenia (NARSAD).

Redazione MolecularLab.it (20/11/2009)
Pubblicato in Medicina e Salute
Tag: corteccia cerebrale, cervello, cannabinoidi, EBRI
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