Come il cervello ci aiuta ad acquisire nuove abilità

Il detto recita che andare in bici non si scorda mai. Inoltre se sei un abile pianista, dopo anni probabilmente saprai ancora suonare uno spartito ben imparato. Se sei stato calciatore, anche dopo anni saprai palleggiare. E quando vai al lavoro, probabilmente non stai pensando attivamente ai tuoi movimenti. Le abilità necessarie per svolgere una qualsiasi di queste attività sono memorizzate nel tuo cervello come memorie procedurali. I ricercatori degli istituti di Gladstone hanno scoperto come un tipo speciale di neurone migliora l’efficienza di questo tipo di apprendimento. Le loro scoperte sono state appena pubblicate sulla rivista scientifica Cell. Gli scienziati inizialmente volevano dimostrare come le cellule cerebrali specializzate, chiamate interneuroni fast-spiking, causino disturbi del movimento, come la sindrome di Tourette (disordine neurologico che esordisce nell’infanzia scomparendo spesso durante l’adolescenza, caratterizzata dalla presenza di tic motori e fonatori incostanti, talvolta fugaci e altre volte cronici), la distonia(difficoltà motoria dovuta ad atteggiamenti posturali del tutto involontari dell’individuo) e la discinesia (movimenti involontari della muscolatura). A quanto pare, non è così. Ma il loro lavoro li ha portati a una scoperta ancora più grande. Il team, guidato da Anatol C. Kreitzer, ricercatore senior di Gladstone, stava cercando di capire i meccanismi di base dei gangli della base, che sono un gruppo di neuroni interconnessi nel cervello che controllano il movimento e sono associati al processo decisionale e alla selezione dell’azione. Gli interneuroni fast-spiking rappresentano solo circa l’1 percento dei neuroni in quella regione del cervello, ma sono noti per avere un ruolo fuori misura nell’organizzare l’attività del circuito. L’ipotesi principale era che questi interneuroni erano coinvolti nel controllo motorio e che la loro perdita poteva essere correlata a disordini del movimento. Dopo 2 anni di esperimenti che hanno mostrato il contrario, alla fine si sono convinti che l’ipotesi fosse sbagliata. Non è che gli interneuroni non siano affatto coinvolti, ma la loro perdita non causa i sintomi che si credeva. Invece, hanno scoperto che gli interneuroni sono molto più importanti per l’apprendimento e la memoria e potenzialmente più strettamente correlati alle malattie psichiatriche rispetto ai disturbi del movimento. Hanno scoperto che gli interneuroni svolgono un ruolo fondamentale nella plasticità del cervello, che è la capacità del cervello di rafforzare o indebolire le connessioni tra i neuroni. In tal modo, il cervello può memorizzare informazioni e memoria procedurale. Hanno dimostrato che gli interneuroni sono cruciali per l’apprendimento e la memoria e, più specificamente, per consentire ai gangli della base di ricordare come eseguire i compiti. In definitiva, gli scienziati hanno spiegato come funzionano gli interneuroni per migliorare l’efficienza dell’apprendimento procedurale. Basandosi sulla loro scoperta, Kreitzer e il suo team hanno rivisto le loro ipotesi su come gli interneuroni a spillo veloce possano funzionare altrove, suggerendo che i neuroni sono fondamentali per l’apprendimento anche in altre aree del cervello. Ora che è stato identificato un nuovo principio per come gli interneuroni possono controllare la plasticità, è possibile una migliore comprensione dei meccanismi coinvolti in altre regioni del cervello. Queste scoperte possano essere utilizzate come guida generale per determinare come questi neuroni influenzano tutti i circuiti neurali; il modo in cui si manifesta in termini di comportamento o malattia sarà diverso tra le diverse regioni del cervello. In altre parti del cervello, questi stessi neuroni sono noti per essere cruciali per elaborare l’input sensoriale, come la visione o il tatto, e la loro disfunzione è associata al disturbo bipolare e alla schizofrenia. Insomma si aprono scenari di maggiore comprensione di alcuni disagi psichici.

Daniele Corbo

Bibliografia: Fast-Spiking Interneurons Supply Feedforward Control of Bursting, Calcium, and Plasticity for Efficient Learning. Owen, Scott F. et al. Cell , Volume 172 , Issue 4 , 683 – 695.e15

4 commenti Aggiungi il tuo

  1. Anonimo ha detto:

    Molto interessante! Grazie.

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    1. Grazie a te per aver manifestato il tuo gradimento. Buona serata.

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  2. Molto interessante anche per me. E’ un concentrato di informazioni esposte in modo sintetico ma molto charo e accessibile anche ai non addetti ai lavori. Ho sempre pensato che le conoscenze debbano essere alla portata di tutti, e non solo di una elite. Grazie per il costante impegno ed entusiamo. Ne possono e ne potranno beneficiare in molti.

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    1. Grazie, questo commento mi è davvero gradito perché mi rassicura su quello che sto facendo. Preferisco fare degli articoli non eccessivamente impegnativi, per permettere a tutti di recepire delle informazioni. Avere delle conferme che questo metodo va bene, mi fa piacere. Grazie!

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