Notule
(A cura di LORENZO L. BORGIA & ROBERTO COLONNA)
NOTE
E NOTIZIE - Anno XXIII – 27 giugno 2026.
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: BREVI INFORMAZIONI]
Coscienza: scoperta una frequenza
talamica distintiva della coscienza umana. Tobias Staudigl,
Elisabeth Kaufmann, Aditya Chowdhury e colleghi, sfruttando la rara possibilità
di registrare direttamente dal talamo umano, hanno rilevato un’oscillazione di
19-45 Hz specificamente connessa con uno stato funzionale cerebrale e mai
distinta in precedenza.
Questa frequenza è presente
esclusivamente durante la veglia e durante il sonno REM. Le oscillazioni 19-45
Hz consentono anche di distinguere microstati all’interno della fase REM. La
frequenza connessa alla coscienza è specifica del talamo centrale, importante
nel mediare le transizioni globali di stato funzionale del cervello.
La scoperta di questa oscillazione del
talamo centrale, quale contrassegno specifico di processi associati alla
coscienza umana, apre una nuova via agli studi sulle basi neurali della
coscienza e del coma. [Cfr. Nature Human Behaviour – AOP doi: 10.1038/s41562-026-02446-z,
2026].
Malattia di Alzheimer: la glucosamina
accelera la progressione e peggiora la sopravvivenza. L’iper-glicosilazione
risulta essere un driver della patologia neurodegenerativa
alzheimeriana: il knockdown genetico degli enzimi della
biosintesi dei glicani migliora le prestazioni cognitive in modelli murini
della malattia, mentre la glucosamina, largamente impiegata come integratore
orale nel trattamento di patologie articolari associate alla senescenza, compromette
le prestazioni cognitive. Uno studio condotto da Tara R. Hawkinson e
numerosissimi colleghi coordinati da Ramon C. Sun ha dimostrato anche che i
supplementi di glucosamina in pazienti alzheimeriani hanno accelerato la progressione
e peggiorato la prognosi quoad vitam. [Cfr. Nature Metabolism
– AOP doi: 10.1038/s42255-026-01538-4, 2026].
Identificati i circuiti mediatori dell’effetto
anti-stress e consolatorio del piacere alimentare. È
esperienza comune che la gente sottoposta a frustrazioni, dispiaceri e
delusioni spesso tenda a reagire con piccoli comportamenti edonici, come
mangiare cibi gustosi, cioccolato, dolci o fare altre esperienze sensoriali
associate ad attivazione del sistema a ricompensa cerebrale (VTA-NAcc.). Tradizionalmente
questo comportamento viene censurato dal medico, soprattutto nelle persone non
più giovani, perché può indurre abitudini compulsive, poi difficili da
abbandonare e, dunque, potenzialmente responsabili di alterazioni patologiche e
disturbi da squilibrio alimentare. Ma gli psichiatri sanno che tali
comportamenti sono assunti perché, in genere, producono effetto. In che modo
mangiare qualcosa che ci piace riduce l’attivazione dei sistemi dello stress?
Yuchuan
Hong e colleghi hanno identificato circuiti top-down che inibiscono
l’attività di neuroni del nucleo paraventricolare dell’ipotalamo esprimenti
CRF, ossia PVNCRF, che mitigano lo stress mediante neuroni
Peri-PVNCRFR1. [Cfr.
Advanced Science – AOP doi: 10.1002/advs.75604, 2026].
Connettoma Cerebrale “Pesato” sul
Metabolismo: un nuovo strumento nello studio della malattia di Alzheimer. La
distribuzione del consumo energetico fra le regioni cerebrali è notevolmente
disuguale, e si è accertato che le aree attive nell’attenzione e nei processi
di memoria e apprendimento costituiscono dei veri e propri hotspot
metabolici di intensa attività neurale. Ma le analisi di connettività
ignorano questa dimensione metabolica, considerando tutte le regioni
funzionalmente equivalenti. Mahnaz Ashrafi, Laura Fraticelli, Gabriel
Castrillon e Valentin Riedl, per superare questo limite hanno messo a punto un
sistema di analisi concepito come metabolism-weighted
connectome (MwC), ossia
un metodo che mappa la connettività cerebrale pesandola in rapporto alla spesa
energetica di ciascuna regione cerebrale. Usando scansioni simultanee di
Tomografia ad Emissione di Positroni (PET) e Immagini in Risonanza Magnetica Nucleare
(MRI) in volontari sani, i ricercatori hanno accertato che le aree
energeticamente più attive ospitano le reti della cognizione complessa,
presentano segni molecolari distintivi di attività sinaptica intensa e sono
notevolmente più vulnerabili alla malattia di Alzheimer.
Gli autori dello studio sostengono che
le evidenze da loro prodotte stabiliscono un principio unificante: le regioni
essenziali per la cognizione sopportano un maggior peso metabolico e questo
costo si traduce in suscettibilità alla neurodegenerazione. [Cfr. PNAS USA –
AOP doi: 10.1073/pnas.2531706123, 2026].
Genetica della Schizofrenia:
identificati 641 nuovi alleli di rischio per lo sviluppo della psicosi. Giulio
Pergola, Fabiana Rossi e numerosissimi colleghi hanno dimostrato che, rispetto
alla procedura ordinaria di ricerca di varianti genetiche associate a fenotipi
ereditabili complessi, incorporare gli effetti regolatori distali (trans)
migliora la previsione dell’espressione genica e l’identificazione di geni
associati a malattia. Usando dati di sequenziamento RNA da 6 regioni di
cervelli umani post-mortem, i ricercatori hanno sviluppato due modelli,
INGENE e MODULE, che catturano l’influenza combinata di candidate varianti trans-acting
all’interno di reti di co-espressione genica. Integrando questi modelli con i
convenzionali predittori cis-basati migliorava l’attribuzione di espressione
genica per 18.744 geni in tutte le regioni.
Impiegando questa procedura hanno
identificato 766 geni associati a schizofrenia di cui 641 mai riportati in
alcuna analisi genetica precedente. [Cfr. Nature Genetics – AOP doi: 10.1038/s41588-026-02646-3,
2026].
Un fatto sorprendente dimostra
l’importanza di sapere “come la pensano gli uccelli”. In
Giappone, tanti alberi piantati per proteggere dall’azione distruttiva dei venti
dei terreni agricoli, erano considerati uno straordinario presidio ecologico a
supporto della biodiversità, e in grado di offrire rifugio e consentire la
nidificazione a molte specie di uccelli. Come riporta l’Hiroshima University,
un team di ricercatori che sta studiando le specie che popolano gli
ambienti naturali della costa occidentale del Giappone centrale ha registrato
dei dati preoccupanti per numerose specie aviarie. Solo poche specie di uccelli
hanno beneficiato degli alberi come rifugio, mentre le numerose specie di
prateria e dei terreni umidi prossimi a corsi d’acqua, laghi, stagni, terreni
acquitrinosi hanno avuto uno spaventoso crollo. Il numero degli uccelli
appartenenti a specie convenzionalmente definite di prateria è drasticamente
calato di oltre il 70%. In altri termini, oggi c’è meno del 30% degli uccelli
che vivevano in quelle terre prima che si piantassero gli alberi.
Si tratta di specie che hanno bisogno di
grandi spazi aperti e sono adattate al regime di lunghi voli quotidiani; con
ogni probabilità, trovando il loro spazio vitale coperto da alberi, hanno dovuto
drasticamente cambiare le abitudini di vita, non riuscendo a trovare lo stile
comportamentale necessario per la sopravvivenza. [Fonte: Hiroshima
University, 22 giugno 2026].
Il rarissimo piccolo polpo blu delle
Galapagos è stato classificato come nuova specie. La
scoperta del minuscolo “polpo blu”, grazioso e piccino che sta nel palmo di una
mano, ci interroga sulle sue risorse cognitive: sono quelle note e per certi
versi straordinarie del genere Octopus o sono più limitate?
Il primo avvistamento a circa 5800 piedi
di profondità sul fondo dell’oceano al largo delle Isole Galapagos, ad opera di
ricercatori dell’EV Nautilus, avvenne nel 2015, ma solo ora si è giunti
alla sua definizione come nuova specie, battezzata Microeledone
galapagensis, secondo quanto riportato
nell’articolo di recente pubblicato su Zootaxa.
La difficoltà estrema per reperire anche
un solo esemplare e i costi astronomici delle spedizioni navali, hanno indotto
i ricercatori a realizzare, grazie a migliaia di scansioni di Micro-TC, un
modello computerizzato tridimensionale su cui si è studiato in tutto questo
tempo. Ma, per sapere qualcosa di più sul suo comportamento, si dovrebbe
videoregistrare la sua vita nell’abisso oceanico. [Fonte: Charles Darwin
Foundation & Sara Hashemi Smithsonian, June 2026].
Il cavallo ha uno speciale legame col
suo cavaliere ma i suoi sentimenti sono diversi da quelli umani. Uno
studio condotto da Kovacs e colleghi su 30 coppie di cavalli-cavalieri ha
consentito di ottenere chiare evidenze di specifiche caratteristiche equine nel
costituirsi di un legame col fantino. I cavalli, liberi di agire, approcciavano
più sollecitamente il loro cavaliere e trascorrevano molto più tempo con lui in
tanti diversi contesti. Il loro volgere lo sguardo era influenzato più dal
grado e livello di interazione umana, che dalla familiarità con una persona. Il
sesso del cavaliere non aveva alcuna influenza sul comportamento sociale e
sulle reazioni da stress dell’equino. L’osservazione ha mostrato che i
cavalli formano specifici legami con i propri cavalieri, espressi in vari
comportamenti sociali e in perfetta coerenza con la “teoria dell’attaccamento”,
ma il loro modo di integrare le componenti socio-emozionali nel rapporto rimane
distante da quello che caratterizza i sentimenti umani. [Cfr. Journal of Equine Veterinary Science – AOP
doi: 10.1016/j.jevs.2026.105853, 2026]
Una scoperta su neonati tetrapodi
fossili di 380 milioni di anni contraddice una nozione accademica. L’origine
dal mare di tutti i vertebrati che popolano la terra, dai rettili e gli uccelli
fino ai mammiferi, secondo una consolidata nozione accademica sull’evoluzione
animale, avrebbe comportato il passaggio obbligatorio attraverso specie
caratterizzate, come gli anfibi moderni, da una transizione larvale allo stato
adulto attraverso una metamorfosi, simile a quella che porta i girini a
diventare rane. Lo studio di fossili di neonati appena usciti dall’uovo, di
specie tetrapode ancestrali di circa 380-360 milioni di anni fa, ha dimostrato
che questi piccoli non presentano alcuna struttura biologica di quelle che
vanno incontro a cambiamento metamorfico e appaiono già simili agli adulti.
Pardo e colleghi hanno esaminato molti fossili di stem tetrapods
provenienti da Mazon Creek Lagerstatte senza rilevare
alcun segno di cambiamento morfologico larvale. [Cfr. Science 392
(6804): 1292-1296, 2026].
Il sistema nervoso può emettere segnali
sonori/vocali che modificano l’espressione genica di chi li sente? La
pubblicazione due settimane fa della scoperta che un particolare richiamo
emesso da un uccello può modificare l’espressione genica nell’ipotalamo dei
suoi figli, ha suscitato un’interessante discussione sui meccanismi molecolari
mediatori di un tale effetto e, soprattutto, ha sollevato questo interrogativo:
per quali circostanze e a quali specie è limitata questa possibilità di
modulazione adattativa? La nostra società scientifica sarebbe interessata a
partecipare allo sviluppo di un progetto di ricerca in questo ambito. Intanto,
rivediamo gli aspetti essenziali della “Notula” pubblicata il 13 giugno 2026: Un
“richiamo da caldo” del Diamantino modifica l’espressione genica
nell’ipotalamo. Il Diamantino australiano (Taeniopigia
guttata), fra gli uccellini esotici che più
spesso si vedono nelle voliere e si riconoscono per il becco arancione, la
macchia di tinta calda sulla guancia, la banda a pallini bianchi che spunta di
sotto l’ala e, soprattutto, per il continuo festoso suono vocale da trombetta,
ha un richiamo specifico che segnala il caldo della temperatura atmosferica.
Prakrit Subba, Mylene Mariette, Julia George e colleghi hanno scoperto che la
percezione da parte dei piccoli fin da prima della schiusa delle uova di questo
“richiamo da caldo” agisce sull’ipotalamo, riducendo l’espressione di alcuni
geni associati a vasocostrizione e vasodilatazione, così da migliorare la
capacità del cervello di raffreddarsi e resistere alle alte temperature. (Cfr. P. Subba et al. Journal of Experimental Biology
– AOP doi: 10.1242/jeb.252287, June 11, 2026).
L’aspetto strabiliante è come un
segnale acustico possa codificare ciò che il caldo rappresenta per la biologia
dell’organismo e attivare proprio quei geni necessari a conferire un assetto di
resistenza della fisiologia ai potenziali effetti negativi delle alte
temperature. Una prima flebile traccia del percorso di ricerca da compiere può
essere rappresentata dalla via afferente all’ipotalamo, dove i neuroni cambiano
l’espressione genica e l’assetto funzionale regolando l’attività vasomotoria
periferica. [BM&L-Italia, giugno-settembre 2026].
Storia della scoperta della trasmissione
sinaptica. Nona e Ultima Parte – Il lungo cammino termina con un colpo
di scena. Nonostante la scoperta che l’impulso nervoso fa
contrarre il muscolo grazie all’azione dell’ACh rilasciata nella giunzione
neuromuscolare e la precisa definizione dell’ACh quale primo neurotrasmettitore
caratterizzato in ogni aspetto e fase della mediazione chimica, rimanevano
molti irriducibili paladini della trasmissione elettrica. Fra questi Sir John
Eccles, oggi riconosciuto padre fondatore della sinaptologia insignito
del Premio Nobel nel 1963 per la scoperta dei meccanismi ionici della
trasmissione sinaptica, redigeva periodicamente rassegne esaustive degli studi
più recenti sulla propagazione dell’impulso nervoso, in cui non mancava di
sottolineare le evidenze a sostegno delle “sinapsi elettriche” che, pur
costituendo in realtà un’esigua minoranza, oggi sappiamo esistere realmente.
Pur essendo nato a Melbourne, provenendo
da una famiglia inglese ed essendo diventato presto oxoniano, era di cultura
europea: fin da giovanissimo interessato a problemi filosofici e teologici,
aveva coltivato la passione letteraria accanto a quella scientifica. Da ragazzo
ammirava Charles Sherrington per le sue straordinarie scoperte di fisiologia
del sistema nervoso, e formulò presto il progetto di diventarne allievo, sperando
di poter studiare con lui il cervello quale sede biologica della mente,
considerata da Eccles la parte accessibile dell’anima. Come si legge nei suoi
scritti autobiografici, la sensibilità alla fede religiosa di Sherrington ne
faceva ai suoi occhi una personalità di alta statura morale e culturale, in
quel mondo pervaso da un ateismo positivista spesso materialisticamente
superficiale. Leggiamo le parole di Eccles: “Dopo alcuni mesi trascorsi come
medico pratico, partii per Oxford, e giunsi al Magdalen College nell’ottobre
1925, per studiare sotto la guida di Sir Charles Sherrington, il solo uomo al
mondo che io abbia desiderato avere come maestro”[1].
Questi dati biografici, accanto
all’assoluto rigore con cui effettuava gli esperimenti e al suo perfezionamento
degli elettrodi per lo studio delle correnti di membrana neuronica, gli
conferivano grande autorevolezza, nonostante la giovane età. Si comprende,
dunque, che anche convinti assertori della neurotrasmissione colinergica e
adrenergica, dopo aver letto le sue rassegne potessero nutrire qualche dubbio.
Negli Stati Uniti, intanto, si era formato un movimento d’opinione a favore
della trasmissione elettrica nel sistema nervoso centrale, portato avanti da un
gruppo di elettrofisiologi che Ralph Gerard definì “assonologisti”.
Nel 1939 si tenne un Simposio sulle
Sinapsi, in cui questi assonologisti
spiegavano che l’evento biofisico che consente il passaggio della corrente dal
terminale presinaptico alla membrana post-sinaptica non è in nulla diverso dal
ciclo di corrente ionica che consente il progresso da un segmento assonico al
successivo, nella propagazione dell’impulso lungo l’assone. Impressionarono
l’uditorio presentando l’immagine del modello del circuito locale di
conduzione dell’impulso nervoso realizzato da Alan Hodgkin, che poi sarà
insignito del Nobel con Eccles.
Oggi ci sembra piuttosto strano che,
permanendo la controversia tra sostenitori del flusso continuo da una cellula
all’altra e assertori della necessità di un evento di mediazione chimica,
nessuno si fosse posto queste due domande: 1) La corrente del terminale
assonico è quantitativamente sufficiente ad eccitare la membrana
post-sinaptica? 2) Esiste uno stato ionico adatto a ricevere la trasmissione
della corrente o lo stato di riposo comune a tutte le membrane è sufficiente
alla membrana post-sinaptica per eccitarsi all’arrivo dell’impulso?
Quando furono formulate queste due
domande e si cercò di dar loro una risposta sperimentale, si fecero due
scoperte decisive per il progresso delle conoscenze.
Il primo tentativo di stimare
quantitativamente la corrente che percorre i neuriti fu posto in essere nel
1940 con la realizzazione di efapsi artificiali. Oggi si studia l’accoppiamento
efaptico naturale, che consiste nell’influenza elettrica reciproca tra
assoni che scorrono in stretta vicinanza, per effetto di campi elettrici
extracellulari, generati dall’attivazione di ciascun neurite e capaci di agire
a feedback sui potenziali transmembrana[2].
Le efapsi create in laboratorio, accostando due assoni, inizialmente
dimostrarono una piena corrispondenza tra gli effetti previsti dalla teoria del
circuito locale di Alan Hodgkin e la conduzione efaptica. Ma Katz e Schmitt osservarono
che, in quegli esperimenti con le efapsi, la corrente trasmessa dalla fibra
attiva a quella associata produceva un’immagine a specchio di sé stessa, non
riproducendo la realtà della giunzione sinaptica e, soprattutto, la misura
dimostrava che quella corrente non superava mai il 20% della soglia necessaria
per avviare il potenziale d’azione.
Gli esperimenti di Katz e Schmitt
indussero Sir John Eccles a formulare una nuova ipotesi, ossia che la membrana
post-sinaptica fosse dotata della “speciale proprietà della elettrorecezione”.
Dunque, la risposta alla prima domanda è
un bel “no”. Cioè la corrente che arriva al terminale assonico non è
sufficiente a propagarsi attraverso la giunzione neuromuscolare o tra neuroni.
La risposta alla seconda domanda fu data dalla scoperta del potenziale
sinaptico.
Nel 1938 Göpfert e Schaefer scoprirono
che il potenziale d’azione nell’assone motorio non determina il diretto avvio
di un potenziale d’azione nella cellula muscolare post-giunzionale; questa
scoperta fu confermata l’anno dopo da Eccles e O’Connor. Si determina prima una
depolarizzazione locale, chiamata in inglese end-plate
potential (EPP), che agisce come un potenziale
elettrotonico prodotto da una corrente sotto-soglia, secondo quanto deducono
Eccles e colleghi nel 1941. Da qui in avanti si susseguono numerosi studi che
indicano collettivamente i fenomeni di depolarizzazione locale come potenziali
sinaptici, e stabiliscono dei principi, poi condivisi da tutti i
ricercatori verso la fine degli anni Quaranta: 1) i potenziali sinaptici si
verificano in tutti i siti di trasmissione sinaptica; 2) forniscono un
essenziale collegamento tra il potenziale d’azione del terminale presinaptico e
la cellula post-sinaptica; 3) i potenziali sinaptici si distinguono dal potenziale
d’azione, in quanto sono lenti, di ridotta portata e graduali: l’opposto di un
fenomeno “tutto o nulla”.
È interessante notare che, a questo
punto degli studi, Kuffler riprese la celebre questione del ritardo
neuromuscolare o ritardo sinaptico rilevato da Sherrington e
provvide ad effettuare misure con le tecniche di cui disponeva, inducendo anche
Eccles e colleghi a verificare l’entità del ritardo come elemento a sostegno
della neurotrasmissione chimica.
A questo punto si verifica un colpo di
scena degno delle migliori tradizioni teatrali: Eccles, l’irriducibile
sostenitore della trasmissione esclusivamente elettrica fa la sensazionale
scoperta delle sinapsi inibitorie, ossia sinapsi che esistono non per
essere attraversate da una corrente elettrica, ma perché un mediatore chimico di
un neurone inibitorio spenga l’attività elettrica di un neurone eccitatorio.
Eccles capisce di colpo che le sinapsi costituiscono proprio la struttura
specializzata per il rilascio di una molecola che veicola un messaggio di
eccitazione o inibizione, e si converte istantaneamente alla tesi della
neurotrasmissione chimica come elemento comune a tutte le sinapsi del sistema
nervoso, cervello incluso. Henry Dale lo commenta così nel 1954, nel suo
racconto dell’epopea della scoperta della trasmissione sinaptica: “Una notevole
conversione infatti! Che rammenta, quasi inevitabilmente, quella di Paolo sulla
via di Damasco, quando splendette una luce improvvisa e il velo gli cadde dagli
occhi”[3].
Negli anni seguenti le scoperte di succedono
e si sovrappongono a ritmo febbrile e, all’acetilcolina e alla noradrenalina,
si affiancano i neurotrasmettitori inibitori GABA e glicina, e poi gli
eccitatori dopamina, serotonina, glutammato e i neuropeptidi. Con la scoperta
dei primi recettori e dei meccanismi d’azione si entra nell’epoca contemporanea
dello studio della trasmissione sinaptica. [BM&L-Italia,
giugno-settembre 2026].
Notule
BM&L-27 giugno 2026
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La Società
Nazionale di Neuroscienze BM&L-Italia, affiliata alla International Society
of Neuroscience, è registrata presso l’Agenzia delle Entrate di Firenze,
Ufficio Firenze 1, in data 16 gennaio 2003 con codice fiscale 94098840484, come
organizzazione scientifica e culturale non-profit.
[1]
Sir John C. Eccles, My Scientific Odyssey, Annual Review of Physiology 39:
1-18, 1977.
[2] Si veda in Note e Notizie
22-01-11 Accoppiamento efaptico dei neuroni corticali.
[3] Henry Dale, cit. in Synapses (Cowan, Südhof, Stevens, eds),
p. 37, Johns Hopkins University Press, Baltimore, Maryland 2003.