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).
[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.