Identificato un circuito per la percezione del raffreddamento
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XII – 11 ottobre 2014.
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]
La percezione della temperatura in neurofisiologia fa pensare ai recettori termici e all’elaborazione dei dati relativi alla stima della temperatura di un oggetto al termotatto, fino al livello soglia del dolore, cioè quando il contatto ci fa scottare. E, infatti, la maggior parte degli studi sulla percezione del dolore nell’uomo sfruttano il termotatto e si basano sull’immersione delle mani in catini d’acqua bollente. Più di rado, si pensa alla percezione delle temperature più basse di quella corporea che sono avvertite come fredde.
In generale, la temperatura di un oggetto fornisce ad un animale informazioni somatosensoriali importanti per l’esecuzione di compiti tattili. La nostra specie è in grado di percepire un raffreddamento della pelle di entità inferiore ad un grado centigrado, ma come ciò sia possibile non è noto, perché gli afferenti sensoriali e i circuiti centrali impegnati in questa stima sono scarsamente definiti.
Per affrontare questo problema, Nevena Milenkovic e colleghi hanno realizzato una nuova prova comportamentale che consente di studiare la percezione del raffreddamento in topi dalla testa fissata.
Usando la registrazione dalla cellula intera negli strati 2/3 della corteccia somatosensoriale, i ricercatori hanno scoperto che gli stessi neuroni che rispondono alla stimolazione meccanica della pelle, reagiscono anche al suo raffreddamento.
Inoltre, Milenkovic e colleghi hanno accertato che sia la percezione del raffreddamento che la risposta al raffreddamento in S1 sono abolite nei topi knockout per TRPM8.
L’insieme dei
risultati identifica parti di un circuito neurale per la percezione del freddo (Milenkovic N., et al. A somatosensory circuit for cooling perception
in mice. Nature Neuroscience – Epub
ahead of print doi:10.1038/nn.3828, 2014).
La provenienza degli autori è la
seguente: Department of Neuroscience, Max Delbrück Center for Molecular
Medicine, Berlin-Buch (Germania); Neuroscience Research Center and Cluster of
Excellence NeuroCure, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Berlin (Germania);
Institute of Pharmacology, Heidelberg University, Heidelberg (Germania).
Per cercare di definire le strutture di recezione e i circuiti centrali che consentono ai mammiferi di percepire il raffreddamento di superficie, i ricercatori hanno esaminato la percezione del raffreddamento della cute glabra nel topo.
Gli esperimenti iniziali hanno consentito di stabilire che questi roditori sono in grado di percepire, sulle aree tegumentali non ricoperte da peli, anche raffreddamenti di ampiezza molto limitata. Per la registrazione di tali piccole riduzioni della temperatura cutanea, sono risultati importanti i neuroni della corteccia somatosensoriale primaria (S1). In particolare, le cellule nervose corticali caratterizzate dalla risposta agli stimoli meccanici della pelle, sono risultate attive negli esperimenti di percezione dell’abbassamento di temperatura di superficie.
I ricercatori hanno verificato il ruolo dei recettori mediante topi knockout per un canale ionico regolato dal mentolo e importante per altri ruoli fisiologici, il TRPM8 (mentol-gated transient receptor potential melastatin 8). L’assenza dei canali ionici TRPM8 nelle fibre sensoriali afferenti, comportava la perdita dell’abilità di percepire il freddo e della corrispondente attivazione dei neuroni corticali somatosensoriali in S1.
Tali evidenze identificano parti di un circuito neuronico che media la percezione del freddo nel topo e forniscono un nuovo sistema-modello per l’analisi della percezione e dell’elaborazione termica e per lo studio dell’integrazione multimodale.
L’autore della nota invita alla
lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE
E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).