Apprendimento motorio guidato dalle cellule di Purkinje del cervelletto
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 02 novembre 2013.
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]
Le cellule di Purkinje del cervelletto caratterizzano una lamina di tessuto della corteccia cerebellare[1] che prende il nome proprio da questi grandi e caratteristici neuroni responsabili del segnale in uscita conseguente all’elaborazione di tutto il manto neuronico di questa importantissima struttura dell’encefalo. I corpi cellulari di queste cellule nervose hanno un diametro che varia dai 50 agli 80 µm, la caratteristica spalliera dendritica espansa lateralmente e ampiamente ramificata si estende verso l’alto nello strato molecolare dove riceve inputs dalle fibre rampicanti, il secondo contingente per importanza fra le fibre afferenti cerebellari, e da interneuroni inibitori ed eccitatori. Le cellule di Purkinje conducono l’intero output della corteccia cerebellare, proiettando i loro assoni ai nuclei profondi della sottostante sostanza bianca o ai nuclei vestibolari nel tronco encefalico dove il GABA rilasciato dai loro terminali svolge una funzione di regolazione attraverso l’inibizione.
La segnalazione in entrata delle fibre rampicanti alla corteccia cerebellare si ritiene che fornisca segnali istruttivi che guidano l’induzione dell’apprendimento di abilità motorie. Jennifer L. Raymond e colleghi hanno studiato mediante stimolazione optogenetica il ruolo delle cellule di Purkinje (Nguyen-Vu T. D. B., et al., Cerebellar Purkinje cell activity drives motor learning. Nature Neuroscience [Epub ahead of print doi:10.1038/nn.3576], 2013).
La provenienza degli autori è la
seguente: Department of Neurobiology, Stanford School of Medicine, Stanford,
California (USA); Department of Molecular and Cellular Physiology, Stanford
School of Medicine, Stanford, California (USA); Department of Bioengineering, Stanford
School of Medicine, Stanford, California (USA); Department of Psychiatry, Stanford
School of Medicine, Stanford, California (USA); Allen Institute for Brain
Science, Seattle, Washington (USA); Howard Hughes Medical Institute, Stanford University,
Stanford, California (USA).
I ricercatori hanno rilevato che la stimolazione optogenetica in grado di determinare attivazione dei neuroni di Purkinje, l’unico output della corteccia cerebellare, può condurre l’apprendimento motorio nei topi. L’evidenza presenta un grado di certezza molto elevato, pertanto si può ritenere, in attesa di ulteriori verifiche, che il ruolo di questi grandi neuroni nell’acquisizione di nuovi schemi di attività sia un fatto pressoché sicuro.
Il doppio controllo dell’apprendimento motorio da parte delle fibre rampicanti e delle cellule di Purkinje potrebbe essere una modalità che consente l’espansione della capacità di apprendere da parte dei circuiti motori.
L’autore della nota invita alla
lettura delle recensioni di lavori di argomento connesso che appaiono sul sito
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
[1] La corteccia del cervelletto è costituita da tre lamine: lo strato profondo delle cellule granulari, lo strato dei neuroni di Purkinje e lo strato più esterno detto molecolare.