Ciò che rivela la mappa degli impulsi diretti ai neuroni a dopamina del
mesencefalo
NICOLE CARDON
NOTE
E NOTIZIE - Anno X – 23 giugno 2012.
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 lavori neuroscientifici
selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci componenti
lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
L’importanza fisiologica dei neuroni dopaminergici del mesencefalo dei mammiferi è fuori discussione, basti pensare al contingente che dalla parte compatta della sostanza nera (Substantia Nigra di Soemmering) proietta allo striato, la cui degenerazione costituisce la base anatomopatologica della malattia di Parkinson, e ai sistemi dell’area tegmentale ventrale (VTA), che mediano il valore di ricompensa e le risposte comportamentali connesse con l’esperienza del piacere e la compulsione ad assumere sostanze psicotrope. Sebbene alcuni aspetti della biochimica e della fisiologia di queste cellule rilascianti dopamina siano dettagliatamente noti, in quanto oggetto di centinaia di studi condotti negli ultimi decenni, non si dispone ancora di un quadro completo delle connessioni di queste popolazioni neuroniche. In particolare, si ritiene che una maggiore conoscenza del complesso delle afferenze al sistema nigrostriatale e al sistema della VTA possa contribuire a chiarire le ragioni delle note differenze dei segnali in uscita da queste due aree del mesencefalo.
Mitsuko Watabe-Uchida e colleghi
hanno provato a mappare gli inputs monosinaptici provenienti dall’intero cervello mediante
l’impiego di virus rabici (Watabe-Uchida M., et
al. Whole-brain
Mapping of Direct Input to Midbrain Dopamine Neurons. Neuron 74 (5), 858-873, 2012).
La provenienza istituzionale degli autori dello studio è la seguente: Center for Brain Science, Department of Molecular and Cellular Biology, Harvard University, Cambridge (MA, USA).
Gli esiti della sperimentazione hanno evidenziato che i neuroni delle popolazioni mesencefaliche che segnalano mediante la dopamina, rispettivamente nella sostanza nera e nella VTA, integrano impulsi provenienti da una varietà di aree, parte delle quali non si riteneva che fossero in connessione diretta con questi sistemi mesencefalici. Fra le regioni rivelatesi in stretto ed immediato rapporto sinaptico vi sono aree appartenenti fisiologicamente al sistema nervoso autonomo, territori somato-sensoriali e motori di varia localizzazione.
Le cellule dopaminergiche della parte compatta della sostanza nera e quelle dell’area del tegmento ventrale hanno rivelato un netto contrasto per ciò che concerne l’input eccitatorio:
1) le prime ricevono assoni attivatori dalla corteccia somatosensoriale, dalla corteccia motoria e dal nucleo subtalamico (Corpo di Luys);
2) le seconde ricevono fibre con terminali sinaptici eccitatori provenienti da neuroni dell’ipotalamo laterale.
Il primo tipo di connessione monosinaptica eccitatoria può spiegare le risposte di breve o brevissima latenza per eventi salienti, del circuito dopaminergico nigro-striatale.
Il secondo tipo di afferenza eccitatoria alla VTA, per il ruolo dell’ipotalamo nel controllo di funzioni vegetative vitali, può spiegare la partecipazione di questo sistema di neuroni nella codifica del valore biologico.
Mediante l’analisi attenta dei reperti, i ricercatori hanno dimostrato che i neuroni del corpo striato (corrispondenti nell’uomo prevalentemente al putamen del nucleo lenticolare e al nucleo caudato) che proiettano direttamente sulle cellule dopaminergiche della sostanza nera, sono organizzati a formare delle chiazze compatte, sia nello striato dorsale che in quello ventrale, come isole omogenee e ben identificabili. Questo aspetto morfologico risulta significativo ed appare evidente nel contrasto con le omologhe cellule nervose striatali che, invece, emettono assoni con terminali eccitatori diretti sugli interneuroni inibitori GABAergici: in questo caso, infatti, i neuroni di proiezione non formano addensamenti, ma presentano una disposizione distribuita, apparendo finemente dispersi nel compartimento della matrice.
Il rilievo dei risultati di questo studio si comprende se si tiene conto del fatto che la definizione esatta della connettività specifica per il tipo neuronico è alla base della possibilità di studiare il modo in cui queste cellule dopaminergiche computano i loro impulsi in uscita.
L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per
la correzione della bozza e invita alla lettura delle numerose recensioni di lavori
di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie” (utilizzare il
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