Di recente ti sei chiesto in che modo l’allontanamento sociale e l’autoisolamento possano influenzare il tuo cervello? Un gruppo di ricerca internazionale del Max Planck Institute for Brain Research ha scoperto una molecola cerebrale che funziona come un “termometro” per la presenza di altri nell’ambiente di un animale. Lo zebra fish “sente” la presenza degli altri attraverso la meccanosensazione e i movimenti dell’acqua, che attivano l’ormone cerebrale. Condizioni sociali variabili possono causare cambiamenti duraturi nel comportamento degli animali. L’isolamento sociale, ad esempio, può avere effetti devastanti sugli esseri umani e su altri animali, incluso lo zebra fish. I sistemi cerebrali che percepiscono l’ambiente sociale, tuttavia, non sono ben compresi. Per sondare se i geni neuronali rispondono a drammatici cambiamenti nell’ambiente sociale, i ricercatori hanno allevato zebra fish da solo o con i loro parenti per diversi periodi di tempo. Gli scienziati hanno utilizzato il sequenziamento dell’RNA per misurare i livelli di espressione di migliaia di geni neuronali. Hanno riscontrato un cambiamento costante nell’espressione di una manciata di geni nei pesci allevati in isolamento sociale. Uno di questi era l’ormone paratiroideo 2 (pth2), che codifica per un peptide relativamente sconosciuto nel cervello. Curiosamente, l’espressione di pth2 ha tracciato non solo la presenza degli altri, ma anche la loro densità. Sorprendentemente, quando gli zebra fish sono stati isolati, il pth2 è scomparso nel cervello, ma i suoi livelli di espressione sono aumentati rapidamente, come la lettura di un termometro, quando altri pesci sono stati aggiunti alla vasca. Entusiasti di questa scoperta, gli scienziati hanno testato se gli effetti dell’isolamento potevano essere invertiti inserendo il pesce precedentemente isolato in un contesto sociale. Dopo soli 30 minuti di nuoto con i loro parenti, c’è stato un significativo recupero dei livelli di pth2. Dopo 12 ore con i parenti, i livelli di pth2 erano indistinguibili da quelli osservati negli animali allevati socialmente. Questa regolazione veramente forte e veloce era inaspettata e indicava un legame molto stretto tra l’espressione genica e l’ambiente. Quindi quale modalità sensoriale usano gli animali per rilevare gli altri e guidare i cambiamenti nell’espressione genica? Si è scoperto che la modalità sensoriale che controlla l’espressione della pth2 non era la vista, il gusto o l’olfatto, ma piuttosto la meccanosensazione: in realtà “sentivano” i movimenti fisici dei pesci vicini che nuotavano. I pesci percepiscono il movimento (“senso meccanico”) nelle loro immediate vicinanze tramite un organo sensoriale chiamato linea laterale. Per testare il ruolo della meccanosensazione nel guidare l’espressione della pth2, il team ha ablato le cellule meccanosensibili all’interno della linea laterale del pesce. In animali precedentemente isolati, l’ablazione delle cellule della linea laterale ha impedito il salvataggio del neurormone che era solitamente indotto dalla presenza di altri pesci. Proprio come noi umani siamo sensibili al tatto, il pesce zebra sembra essere specificamente sintonizzato sul movimento di nuoto di altri pesci. Gli scienziati hanno visto cambiamenti nei livelli di pth2 causati dai movimenti dell’acqua innescati dai conspecifici nella vasca. Le larve di zebra fish nuotano in brevi periodi. Hanno imitato questa stimolazione dell’acqua programmando un motore per creare movimenti artificiali dei pesci. Curiosamente, nei pesci precedentemente isolati i movimenti artificiali hanno salvato i livelli di pth2 proprio come i veri pesci vicini. I nostri dati indicano un ruolo sorprendente per un neuropeptide relativamente inesplorato, Pth2, che traccia e risponde alla densità di popolazione dell’ambiente sociale di un animale. È chiaro che la presenza di altri può avere conseguenze drammatiche sull’accesso di un animale alle risorse e sulla sopravvivenza finale – è quindi probabile che questo neuro-ormone regolerà il cervello sociale e le reti comportamentali.

Daniele Corbo

Bibliografia: “The Neuropeptide Pth2 Dynamically Senses Others via Mechanosensation” by Lukas Anneser, Ivan C. Alcantara, Anja Gemmer, Kristina Mirkes, Soojin Ryu, and Erin M. Schuman. Nature

Immagine: Social Distancing (Tina Jane Hatton-Gore)