Scoperto un meccanismo cerebrale per interrompere azioni in esecuzione

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XIII – 26 settembre 2015.

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 è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

Come fa il cervello ad interrompere azioni già pianificate che improvvisamente, per il mutare delle circostanze, diventano inappropriate?

Un nuovo meccanismo subcorticale di controllo inibitorio esercitato nel proencefalo basale, al di fuori del circuito canonico che si estende dalla corteccia frontale ai nuclei della base encefalica, è stato identificato da Jeffrey Mayse e collaboratori, che hanno fornito la prima descrizione nota – a nostra conoscenza ed a quella dei referees di Nature Neuroscience – del modo in cui un’azione già pianificata possa essere inibita in maniera efficace e fisiologica. Da quanto emerso da questo studio, i neuroni inibitori del proencefalo basale protagonisti di questo meccanismo, non solo rendono possibile un rapido arresto comportamentale, ma determinano anche la sua velocità di esecuzione (Mayse J. D., et al., Basal forebrain neuronal inhibition enables rapid behavioral stopping. Nature Neuroscience - Epub ahead of print doi:10.1038/nn.4110, 2015).

La provenienza degli autori è la seguente: Department of Psychological and Brain Sciences, Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland (USA); Neuronal Circuits and Cognition Unit, Laboratory of Behavioral Neuroscience, National Institute on Aging, National Institutes of Health, Baltimore, Maryland (USA).

Il comportamento animale ed umano si basa largamente su schemi prefissati d’azione e moduli procedurali che garantiscono un repertorio di configurazioni e dimensioni motorie straordinariamente vasto e flessibile. Tuttavia, il loro impiego nelle circostanze della vita reale non avviene come semplice utilizzo di programmi predefiniti, ma comporta un modellamento, un controllo di adeguatezza, un adattamento dinamico, momento per momento, secondo lo stato del corpo, il fine motorio e tutto ciò che accade, in generale nell’interazione con l’ambiente, e, in particolare, nell’interazione con altri individui della stessa specie e, come avviene per molti animali, con prede e predatori.

Il controllo inibitorio cognitivo consistente nell’abilità di reprimere prontamente risposte divenute inadeguate al contesto, è essenziale per un comportamento flessibile, e dunque in senso lato intelligente ed adattativo, e perciò in senso stretto efficace.

La maggior parte degli studi rivolti all’analisi di questi processi neurofunzionali è stata focalizzata sull’attività dei gangli basali, e, in particolare, sul circuito motorio fronto-basale, ma  Jeffrey Mayse e collaboratori hanno rilevato che il rapido arresto comportamentale dell’animale è consentito dall’inibizione neuronica nel proencefalo basale.

Nei ratti che eseguivano il compito di laboratorio detto stop signal task, i ricercatori hanno osservato che ipotetici neuroni non-colinergici del proencefalo basale con risposte di scarica fasiche al segnale “go”, erano pressoché completamente inibiti al segnale “stop”.

L’insorgere dell’inibizione neuronica del proencefalo basale era strettamente accoppiata e temporalmente preceduta dalla latenza per lo “stop”, cioè il tempo di reazione per il segnale di arresto. La sperimentazione ha evidenziato che l’inibizione artificiale dell’attività del proencefalo basale, in assenza del segnale di stop, era sufficiente per riprodurre un immediato arresto motorio.

Nel complesso, i risultati emersi da questa sperimentazione rivelano un meccanismo subcorticale sconosciuto in precedenza, di rapido controllo negativo da parte della base del proencefalo nel ratto, che fornisce anche un controllo bidirezionale sulla velocità di genesi della risposta e della sua inibizione.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Roberto Colonna

BM&L-26 settembre 2015

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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