La storia apocrifa che non si possono far crescere nuove cellule cerebrali semplicemente non è vera. I neuroni continuano a crescere e a cambiare oltre i primi anni di sviluppo e ben oltre l’età adulta, secondo un nuovo studio.
La scoperta sfida la credenza tradizionale che le cellule cerebrali adulte, o neuroni, siano in gran parte statiche e incapaci di cambiare le loro strutture in risposta a nuove esperienze.
Lo studio, condotto su topi adulti, ha scoperto che le proiezioni simili a rami su alcuni neuroni, chiamate “dendriti”, erano ancora fisicamente malleabili. I dendriti conducono i segnali elettrici ricevuti da altri neuroni al corpo cellulare del neurone genitore. I cambiamenti si sono verificati sia in modo incrementale che in brevi esplosioni, e hanno coinvolto sia la crescita che il restringimento.
Growth spurts
Alcuni dei cambiamenti sono stati drammatici per gli standard dei neuroni. Un dendrite ha germogliato un impressionante 90 micron (circa 0,003 pollici), più che raddoppiando la sua lunghezza in meno di due settimane.
“La scala del cambiamento è molto più piccola di ciò che accade durante il periodo critico dello sviluppo, ma il fatto che continua a tutti è sconvolgente”, ha detto il co-autore dello studio Elly Nedivi, un neuroscienziato del Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Durante i primi anni dopo la nascita, gli esseri umani producono circa 250.000 neuroni al minuto e poi passano i prossimi anni a cablarli insieme. Tradizionalmente, si presumeva che questa plasticità neurale si assestasse entro l’età adulta.
Gli neuroscienziati sanno da decenni che i neuroni adulti possono cambiare il loro modello di accensione e le loro risposte di fronte a nuove esperienze, ma se potessero cambiare le loro strutture è rimasta una questione aperta.
I ricercatori hanno osservato la parte del cervello responsabile della visione, chiamata corteccia visiva, nel corso di alcuni mesi. Per vedere direttamente nel cervello, i ricercatori hanno impiantato delle finestre di vetro su due aree della corteccia visiva mentre i topi erano ancora giovani.
Guardare nei posti sbagliati
I neuroni comunicano tra loro scambiandosi segnali elettrici o chimici attraverso piccole fessure dove due neuroni si incontrano, chiamate sinapsi. I segnali possono essere eccitatori o inibitori, cioè aumentano o diminuiscono, rispettivamente, l’attività del neurone che stanno influenzando.
Altri studi sulla crescita dei neuroni adulti si sono concentrati principalmente sui neuroni piramidali eccitatori, ma lo studio del MIT ha esaminato anche altri tipi di neuroni. I ricercatori hanno scoperto che mentre i neuroni piramidali non hanno mostrato alcun cambiamento strutturale – il che è coerente con i rapporti precedenti – un gruppo di neuroni inibitori chiamati “interneuroni” lo ha fatto.
I ricercatori stimano che in media, circa il 14% degli interneuroni che hanno osservato hanno mostrato modifiche strutturali.
Circa il 20-30% dei neuroni nella neocorteccia, la parte del cervello responsabile delle funzioni superiori come il pensiero, sono costituiti da interneuroni inibitori. Si ritiene che questi neuroni svolgano un ruolo importante nella regolazione dell’attività cerebrale, ritardando o bloccando i segnali dei neuroni eccitatori.
I ricercatori hanno ipotizzato che gli interneuroni potrebbero essere in gran parte responsabili della plasticità neurale nel cervello adulto.
“Forse la rete inibitoria è dove la capacità è per i cambiamenti su larga scala”, ha detto Nedivi.
Lo studio, guidato da Wei-Chung Allen Lee del MIT, è stato dettagliato nel numero del 27 dicembre della rivista della Public Library of Science (PLOS) Biology.
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