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Studio sulla plasticità cerebrale: l’ossitocina guida lo sviluppo delle connessioni neurali nei neuroni nati in età adulta
Imparare un nuovo compito, padroneggiare uno strumento musicale o essere in grado di adattarsi all’ambiente in continua evoluzione sono tutti possibili grazie alla plasticità del cervello, ovvero alla sua capacità di modificarsi riorganizzando le reti neurali esistenti e formandone di nuove per acquisire nuove proprietà funzionali. Questo aiuta anche i circuiti neurali a rimanere sani, robusti e stabili.
Per comprendere meglio la plasticità cerebrale, un team di ricercatori del Baylor College of Medicine e del Texas Children’ Hospital ha utilizzato modelli murini per studiare come le cellule cerebrali costruiscono connessioni con i nuovi neuroni nati nei cervelli adulti. Le loro scoperte, pubblicate sulla rivista Genes & Development , non solo ampliano la nostra comprensione della plasticità cerebrale , ma aprono anche nuove possibilità per il trattamento di alcuni disturbi dello sviluppo neurologico e per riparare i circuiti danneggiati in futuro.
“In questo studio, abbiamo voluto identificare nuove molecole che aiutano i nuovi neuroni a costruire connessioni nel cervello”, ha detto l’autore corrispondente Dr. Benjamin R. Arenkiel, professore di genetica molecolare e umana e neuroscienze al Baylor e al Duncan Neurological Research Institute del Texas. Bambini.
“Abbiamo lavorato con il bulbo olfattivo , la parte del cervello che è coinvolta nel senso dell’olfatto. Nei topi, il bulbo olfattivo è un’area sensoriale altamente plastica e ha una notevole capacità di mantenere la plasticità nell’età adulta attraverso la continua integrazione dell’adulto- neuroni nati. Abbiamo scoperto che l’ossitocina, un peptide o una proteina corta, prodotta nel cervello, guida eventi che contribuiscono alla plasticità del circuito neurale”.
I ricercatori hanno scoperto che i livelli di ossitocina aumentano nel bulbo olfattivo, raggiungendo il picco nel momento in cui i nuovi neuroni si incorporano nelle reti neurali .
Usando l’etichettatura virale, la microscopia confocale e il sequenziamento dell’RNA specifico per tipo di cellula, il team ha scoperto che l’ossitocina innesca un percorso di segnalazione – una serie di eventi molecolari all’interno delle cellule – che promuove la maturazione delle sinapsi, cioè le connessioni dei nati adulti appena integrati neuroni. Quando i ricercatori hanno eliminato il recettore dell’ossitocina, le cellule avevano sinapsi sottosviluppate e funzione compromessa.
“È importante sottolineare che abbiamo scoperto che la maturazione delle sinapsi avviene regolando lo sviluppo morfologico delle cellule e l’espressione di un numero di proteine strutturali”, ha affermato Arenkiel, MacNair Scholar presso Baylor.
“L’aspetto più interessante di questo studio è che i nostri risultati suggeriscono che l’ossitocina guida lo sviluppo e l’integrazione sinaptica di nuovi neuroni all’interno del cervello adulto, contribuendo direttamente all’adattabilità e alla plasticità del circuito”, ha affermato il primo autore Brandon T. Pekarek, uno studente laureato. assistente nel laboratorio di Arenkiel.
I risultati, che sono rilevanti per tutti i mammiferi, compreso l’uomo, aprono nuove possibilità per migliorare le condizioni neurologiche. “L’ossitocina è normalmente presente nel nostro cervello, quindi se capiamo come accenderla o spegnerla o mobilitarla, possiamo aiutare a mantenere sane le nostre connessioni circuitali promuovendo la crescita di connessioni sottosviluppate o rafforzandone di nuove”, ha detto Arenkiel. “I nostri risultati suggeriscono anche che l’ossitocina potrebbe promuovere la crescita di nuovi neuroni per riparare i tessuti danneggiati. Sono necessari ulteriori studi per esplorare queste possibilità”.