Il
Claustro pur essendo multisensoriale ha una prevalenza di neuroni unimodali
LORENZO L. BORGIA
NOTE E
NOTIZIE - Anno VIII - 9 ottobre 2010.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). La sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica, e
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società
Nazionale di Neuroscienze.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Il
ruolo fisiologico del claustro è rimasto a lungo un mistero e,
sebbene l’ordinata disposizione delle sue connessioni con varie aree della
corteccia cerebrale suggerisse una ben definita posizione nell’organizzazione
neoencefalica, il nesso morfologia-funzione ha a lungo eluso gli sforzi interpretativi
dei ricercatori. Anche oggi, che le evidenze sperimentali hanno attribuito al claustro l’identità di nucleo
multisensoriale con
precise aree corrispondenti alle singole modalità percettive, rimane oscuro il
contributo che questa stazione conferisce alla complessa elaborazione
cortico-sottocorticale dei flussi originati dalla percezione. Un’ipotesi
accreditata da molti studiosi vuole che questa lamina di materia grigia
funzioni da integratore trans-modale
dei singoli canali percettivi, Remedios, Logothetis e Kayser hanno direttamente
messo alla prova questa possibilità studiando le risposte dei neuroni del claustro di primati, ottenendo risultati di notevole interesse (Ryan Remedios, Nikos K. Logothetis and Christoph
Kayser, Unimodal Responses Prevail within the Multisensory Claustrum. The Journal of Neuroscience 30 (39), 12902-12907, 2010).
Il
claustro ha la forma di una sottile lamina di sostanza grigia
compresa fra la faccia profonda dell’insula
di Reil, dalla quale lo separa la sostanza bianca della capsula estrema, e il nucleo lenticolare, dal quale è separata
dalle fibre della capsula esterna.
Nelle sezioni frontali appare come una striscia allungata verticalmente dello
spessore di 1-2 millimetri, con un contorno irregolarmente[1]
convesso sul versante esterno corrispondente alla base dell’insula e lievemente concavo all’interno,
in corrispondenza del putamen che
costituisce la parte esterna del lenticolare[2].
Nella sua compagine si possono distinguere dei nuclei secondari e si rileva una
struttura che ricorda quella di altre formazioni grigie della base del
telencefalo, con cellule multipolari a neurite lungo e cellule a neurite corto
disseminate in un intreccio di fibre prevalentemente mieliniche.
La
neuroanatomia classica distingueva una porzione ventrale di dimensioni maggiori
e contrapposta all’insula, ed una di
dimensioni minori prossima al trigono
olfattorio e all’amigdala; tale
ripartizione era coerente con le sole connessioni allora note, ossia quelle con
l’insula e il giro olfattivo laterale. E’ interessante notare che, sebbene in
passato il claustro fosse in genere classificato fra i nuclei striatali, l’assenza di connessioni con lo striato
era già nota agli autori classici.
Le
informazioni che giungono al claustro da numerose aree telencefaliche poste
in relazione con l’elaborazione sensoriale, indicano certamente un importante
ruolo fisiologico in rapporto con i circuiti sensoriali, in contrasto col ruolo
prevalentemente motorio dei nuclei della base appartenenti allo striato, tuttavia
non sono state ancora individuate nei suoi neuroni le caratteristiche
neurofisiologiche di un ipotetico processore
multisensoriale. I tre ricercatori del Max Planck Institute for Biological
Cybernetics (Tübingen, Germania), allo scopo di verificare l’eventuale presenza
di tali requisiti, hanno registrato dai neuroni del claustro di scimmie nello
stato di veglia e in condizioni di ordinaria vigilanza, le risposte a stimoli
audio-visivi cosiddetti naturalistici,
ossia costituiti da riproduzioni della realtà naturale.
I
risultati hanno evidenziato l’esistenza di zone topograficamente circoscritte e
bene individuate che apparivano costituite da neuroni
unimodali, ossia
associati solo con la modalità visiva o solo con quella uditiva.
In
particolare, in una zona visiva posta all’interno del claustro ventrale, le cellule nervose
rispondevano agli stimoli prodotti dalla percezione visiva ma non agli stimoli
acustici, mentre in una zona uditiva localizzata nel claustro centrale i neuroni reagivano ai
suoni e rimanevano silenti alla trasmissione di impulsi dovuti alla visione di
immagini.
L’esame
del comportamento elettrofisiologico delle cellule segregate nelle due aree
specifiche, ha rivelato che i neuroni di ciascuna zona non erano influenzati in alcun modo dagli stimoli propri dell’altra
modalità e, soprattutto, non presentavano
le caratteristiche di risposta comunemente associate con l’elaborazione multisensoriale.
In
conclusione, lo studio dei tre ricercatori del Max Planck Institute di Tübingen
conferma la nozione che definisce il claustro struttura
multisensoriale, se
possibile accentuandone i tratti con l’apporto di dati a sostegno della
sensibilità e specificità delle sue aree dedicate alle singole modalità, ma
propone forti evidenze contro l’ipotesi che descrive la sottile formazione
telencefalica come un nucleo integratore dell’informazione sensoriale.
L’autore della nota invita alla lettura degli scritti di
argomento connesso che compaiono su questo sito.