Attività persistente nel sonno come quella della working memory da svegli
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno X – 20 ottobre 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’attività neuronica persistente
spontanea è una caratteristica fisiologica dello stato di veglia, ed è stata
messa in relazione con i processi della memoria
di funzionamento, o working memory,
che costantemente opera durante tutti gli atti e le espressioni comportamentali
che caratterizzano la vita di un animale. Thomas T. G. Hahn
e colleghi si sono chiesti se un tale tipo di attività può aversi anche durante
il sonno e, allo scopo di verificare tale possibilità, hanno indagato le
manifestazioni funzionali della corteccia entorinale di topo, in vivo, ottenendo un risultato di assoluto
rilievo (Hahn T. G., et
al. Spontaneous persistent activity in entorhinal cortex modulates cortico-hippocampal
interaction in vivo. Nature Neuroscience [Published online before print doi:10.1038/nn.3236], 2012).
La provenienza
degli autori dello studio è la seguente:
Department of Psychiatry, Central Institute of Mental Health, Medical Faculty,
Mannheim/Heidelberg University (Germania); Behavioral Neurophysiology Group,
Max Planck Institute for Medical Research, Heidelberg (Germania); Department of
Physics, Brown University, Providence, Rhode Island (USA); Departments of
Physics, Neurology and Neurobiology, University of California at Los Angeles
(UCLA), California (USA); Department of Neurobiology, Max Planck Institute for
Neurobiology, Munich (Germania).
I ricercatori hanno rivolto la propria attenzione ai neuroni del terzo strato della corteccia entorinale mediale (MEC III, da medial entorhinal cortical layer III), un varco controllato interposto fra la neocorteccia e l’ippocampo. L’osservazione sperimentale ha rivelato che il potenziale di membrana di tali cellule nervose di topi, in vivo, presentava una spontanea attività persistente stocastica durante oscillazioni di stato “Up-Down” (UDS, da up-down state). Tale attività persistente era strettamente associata agli stati neocorticali “Up” con una breve sfasatura temporale, ma perdurava durante vari cicli corticali UDS.
Un dato immediatamente rilevato da Hahn e colleghi è che i neuroni della corteccia entorinale laterale non facevano rilevare una sostanziale persistenza. Un altro elemento molto significativo emerso dalla sperimentazione è che iniezioni simili a quelle usate nello studio in vitro, non erano in grado di produrre persistenza in vivo, implicando così la presenza di meccanismi di rete.
L’osservazione sperimentale ha poi
evidenziato che l’attività a picchi dei
neuroni della regione CA1 dell’ippocampo era ridotta durante gli
stati “Up” neocorticali, ma era aumentata durante gli stati
persistenti in MEC III.
Nel complesso, i risultati di questo studio,
per quanto ne sanno i ricercatori e l’autrice di questa recensione, forniscono
la prima evidenza diretta di un’attività persistente nei neuroni del
terzo strato della corteccia entorinale mediale in vivo, durante il sonno, e rivelano il suo contributo
all’interazione cortico-ippocampale, che potrebbe
essere implicato nella working memory e
nell’apprendimento di lunghe sequenze comportamentali durante le attività della
veglia, così come nel consolidamento della memoria durante il sonno.
L’autrice della nota, che ha
discusso l’argomento trattato con il Prof. Perrella, ringrazia la dottoressa
Floriani per la correzione della bozza, e invita alla lettura delle recensioni
di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie”
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