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.

 

Lorenzo L. Borgia

BM&L- 9 ottobre 2010

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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[1] L’irregolarità è data dalla presenza di rilievi conici che hanno forma di spine.

[2] Ricordiamo che il lenticolare, costituito da putamen e pallido, insieme con il caudato forma il corpo striato.