Meccanismi biofisici nella dinamica dei neuroni olfattivi

 

 

LORENZO L. BORGIA

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno IX - 29 gennaio 2011.

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]

 

La risposta agli odori delle cellule recettive dell’olfatto ha una complessa dinamica. Impiegando metodi genetici e farmacologici, Katherine Nagel e Rachel Wilson hanno accertato che tale dinamica, può essere ripartita in passi discreti sequenziali corrispondenti alla trasduzione ed alla genesi dei picchi di attività elettrica (Nagel Katherine & Rachel Wilson, Biophysical mechanisms underlying olfactory receptor neuron dynamics. Nature Neuroscience 14, 208-216, 2011).

Il lavoro, interessante, ben condotto e meritevole di lettura integrale, è stato eseguito presso il Department of Neurobiology, Harvard Medical School di Boston, Massachusetts (USA), dove lavora Katherine Nagel; Rachel Wilson afferisce all’Howard Hughes Medical Institute, appartenente alla stessa istituzione universitaria.

Ciascuno dei due passi sequenziali riconosciuti dalle due autrici dello studio, è responsabile di dinamiche proprie nella risposta dei neuroni sensoriali dell’olfatto nel moscerino Drosophila melanogaster.

 Le dinamiche di trasduzione possono ampiamente essere spiegate in base ad un semplice modello cinetico delle interazioni ligando-recettore, associato ad un meccanismo di feedback adattativo che rallenta l’insorgere della trasduzione.

Le dinamiche di picco (spiking) erano bene descritte da un filtro lineare differenziante, stereotipato nell’ambito degli odori e delle cellule. La sperimentazione ha dimostrato che il knock-down genetico dei canali del Na+ riconfigurava questo filtro. Un tale esito, per il cui dettaglio sperimentale si rimanda al lavoro originale, suggerisce che il filtro emerge dal bilancio regolato delle conduttanze intrinseche nei neuroni sensoriali dell’olfatto del moscerino della frutta e dell’aceto.

Le risposte complesse possono essere comprese come conseguenza del modo in cui il filtro stereotipato delle dinamiche a picco interagisce con le dinamiche di trasduzione specifiche per odore e recettore. Ma, in presenza di stimoli naturali rapidamente fluttuanti, lo spiking semplicemente aumenta la velocità e la sensibilità della codificazione.

 

L’autore della nota invita alla lettura delle recensioni di lavori originali di argomento connesso che compaiono nella sezione “Note e Notizie”.

 

Lorenzo L. Borgia

BM&L- 29 gennaio 2011

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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