Una plasticità cerebrale limitata al periodo di apprendimento

                                                                                                                                           

 

ROBERTO COLONNA

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno IX - 15 ottobre 2011.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, 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.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

La plasticità sinaptica è unanimemente considerata dai ricercatori che studiano le basi neurobiologiche della memoria e dell’apprendimento, una condizione fisiologica di importanza cruciale. Gli elementi fondamentali della plasticità, indagati da decenni, in migliaia di esperimenti hanno confermato la loro importanza perché si abbia acquisizione e ritenzione di un nuovo funzionamento neurale, tuttavia si ha ancora una conoscenza limitata di come tale plasticità possa produrre apprendimento motorio. Una delle ragioni di questa difficoltà nel progresso delle conoscenze, consiste nella scarsità di sistemi-modello naturali con un comportamento motorio trattabile e sotto il controllo di un circuito nervoso circoscritto e funzionalmente distinto dalle connessioni circostanti. Il cervello degli uccelli da canto presenta un sistema con entrambe queste caratteristiche, che può fungere da modello per comprendere la struttura elementare dell’apprendimento motorio nei vertebrati[1].

Max Sizemore e David Perkel della Washington University in Seattle, sulla base dei dati emersi da numerosi studi precedenti, hanno accertato sperimentalmente la base della plasticità premotoria limitata al periodo critico per l’apprendimento del canto (Sizemore M. & Perkel D. J. Premotor synaptic plasticity limited to the critical period for song learning. Proceedings of the National Academy of Science USA [Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1104255108], 2011).

I ricercatori hanno rilevato nel nucleo robusto premotorio dell’archipallio (RA) di uccello da canto giovane, una evidenza di depressione di lungo termine (LTD).

L’induzione di LTD nelle sinapsi dei collaterali ricorrenti di RA, richiede recettori del glutammato NMDA, depolarizzazione post-sinaptica e calcio post-sinaptico, e il processo può andare incontro a reversione applicando una stimolazione elettrica di alta frequenza. Negli uccelli adulti che hanno completato il periodo critico per l’apprendimento senso-motorio e non possono più modificare il loro canto, i ricercatori non riuscivano più ad indurre LTD nelle sinapsi dei collaterali ricorrenti di RA.

E’ stato sperimentato l’effetto del testosterone sulla genesi di questa depressione di lungo termine nel nucleo robusto, in quanto ordinariamente la somministrazione dell’ormone maschile nei maschi giovani è in grado di indurre un prematuro sviluppo del canto. L’esito sperimentale ha dimostrato che il testosterone era in grado di abolire l’LTD nelle sinapsi studiate di RA.

Questa evidenza indica che il meccanismo di plasticità sinaptica espressa come LTD nelle sinapsi dei collaterali ricorrenti di RA costituisce un eccellente candidato a processo chiave nella mediazione dell’apprendimento del canto durante lo sviluppo giovanile, ed è ben configurato per fornire nuovi elementi di conoscenza come modello in altre forme di apprendimento motorio in altre specie di vertebrati.

 

L’autore della nota invita alla lettura delle numerose recensioni di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie” (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).

 

Roberto Colonna

BM&L-15 ottobre 2011

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

_____________________________________________________________________________________________________________________

 

La Società Nazionale di Neuroscienze BM&L-Italia, affiliata alla International Society of Neuroscience, è registrata presso l’Agenzia delle Entrate di Firenze, Ufficio Firenze 1, in data 16 gennaio 2003 con codice fiscale 94098840484, come organizzazione scientifica e culturale non-profit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



[1] La nostra società scientifica segue costantemente gli studi sugli uccelli, e su questo sito web sono stati pubblicati numerosi scritti di recensione di lavori sperimentali in corso di pubblicazione, accanto ad alcune rassegne (“FOXP2 e la parola”; “Il colore visto dagli uccelli”, nella sezione “IN CORSO”) e ad uno specifico aggiornamento (“Uccelli e Cervello”, scheda introduttiva nella sezione “AGGIORNAMENTI”). Si consiglia di utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito per trovare tutte le pubblicazioni a disposizione dei visitatori.