dal sito: www.repubblica.it
LO STUDIO
GENOVA - Come si comportano i
circuiti nervosi del cervello quando percepiamo suoni e luci? Scatta una
sorta di competizione e l'attivazione avviene in modo gerarchico,
seguendo specifici canali di comunicazione. La scoperta, descritta su Neuron,
si deve ai ricercatori del dipartimento di Neuroscience and Brain
Technologies (NBT) dell'Istituto Italiano di Tecnologia di Genova e pone
le basi per lo sviluppo di nuove interfacce elettroniche per la
riparazione cellulare del cervello.
Il gruppo di ricercatori, coordinati da Paolo Medini, team leader del Dipartimento NBT, ha studiato i meccanismi e i circuiti che consentono alle diverse aree sensoriali del cervello di comunicare tra loro, svelando un'influenza reciproca tra i diversi gruppi neurali che ricevono e gestiscono le informazioni provenienti da udito, tatto e vista. L'attivita elettrica di un gruppo, infatti, inibisce o stimola l'attività di un altro, in modo che la comunicazione delle aree sensoriali verso quelle delle decisioni motorie sia preclusa o favorita solo per alcuni sensi.
Lo studio è stato condotto sul sistema visivo dei topi. "Grazie all'applicazione di metodi di registrazione e stimolazione dei neuroni ad alta risoluzione temporale e spaziale, siamo riusciti a identificare con precisione i circuiti e le cellule che mediano gli effetti inibitori di un'area sull'altra", ha spiegato Medini. In particolare, lo studio evidenzia il rilascio di neurotrasmettitori inibitori da parte dei neuroni nella corteccia uditiva verso i microcircuiti neurali di tatto e vista. Al contrario, i neuroni dedicati all'elaborazione visiva inibiscono le aree corticali acustiche, mentre stimolano le aree corticali che elaborano il senso del tatto.
I microcircuiti lungo cui i diversi gruppi neurali comunicano sono stati esplorati con tecniche "optogenetiche", che combinano insieme l'esattezza di una modificazione genetica e la semplicità della fotostimolazione.
Secondo Medini, una delle sfide delle neuroscienze è "rappresentata dalla necessità di riparare i danni che si possono presentare in specifici punti dei circuiti cerebrali". "Il nostro studio - ha aggiunto - rappresenta la base da cui sviluppare nuove terapie di riparazione cellulare, infatti ci consente di iniziare a progettare interfacce neuroelettroniche innovative in grado di sostituire le aree sensoriali danneggiate". La scoperta, infine, spiegano i ricercatori, apre la strada alla comprensione delle modificazioni che avvengono nel cervello a seguito di deprivazioni sensoriali profonde come cecità o sordità.
Il prossimo passo sarà ora quello di approfondire la conoscenza di come i circuiti neurali si riorganizzano in mancanza di un senso, per intervenire quindi con dispositivi artificiali.
(05 giugno 2012)
Ricerca italiana dell'IIT di Genova svela cosa succede nei circuiti nervosi quando percepiamo un suono o una luce: le varie aree sensoriali sono in competizione fra loro e si attivano in modo gerarchico seguendo canali specifici. Nuove prospettive per lo studio di soluzioni future contro danni al tatto, vista e udito
Il gruppo di ricercatori, coordinati da Paolo Medini, team leader del Dipartimento NBT, ha studiato i meccanismi e i circuiti che consentono alle diverse aree sensoriali del cervello di comunicare tra loro, svelando un'influenza reciproca tra i diversi gruppi neurali che ricevono e gestiscono le informazioni provenienti da udito, tatto e vista. L'attivita elettrica di un gruppo, infatti, inibisce o stimola l'attività di un altro, in modo che la comunicazione delle aree sensoriali verso quelle delle decisioni motorie sia preclusa o favorita solo per alcuni sensi.
Lo studio è stato condotto sul sistema visivo dei topi. "Grazie all'applicazione di metodi di registrazione e stimolazione dei neuroni ad alta risoluzione temporale e spaziale, siamo riusciti a identificare con precisione i circuiti e le cellule che mediano gli effetti inibitori di un'area sull'altra", ha spiegato Medini. In particolare, lo studio evidenzia il rilascio di neurotrasmettitori inibitori da parte dei neuroni nella corteccia uditiva verso i microcircuiti neurali di tatto e vista. Al contrario, i neuroni dedicati all'elaborazione visiva inibiscono le aree corticali acustiche, mentre stimolano le aree corticali che elaborano il senso del tatto.
I microcircuiti lungo cui i diversi gruppi neurali comunicano sono stati esplorati con tecniche "optogenetiche", che combinano insieme l'esattezza di una modificazione genetica e la semplicità della fotostimolazione.
Secondo Medini, una delle sfide delle neuroscienze è "rappresentata dalla necessità di riparare i danni che si possono presentare in specifici punti dei circuiti cerebrali". "Il nostro studio - ha aggiunto - rappresenta la base da cui sviluppare nuove terapie di riparazione cellulare, infatti ci consente di iniziare a progettare interfacce neuroelettroniche innovative in grado di sostituire le aree sensoriali danneggiate". La scoperta, infine, spiegano i ricercatori, apre la strada alla comprensione delle modificazioni che avvengono nel cervello a seguito di deprivazioni sensoriali profonde come cecità o sordità.
Il prossimo passo sarà ora quello di approfondire la conoscenza di come i circuiti neurali si riorganizzano in mancanza di un senso, per intervenire quindi con dispositivi artificiali.
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