PRECISIONE AL SINGOLO
NEURONE NELLE MAPPE VISIVE CORTICALI
Si deve a Hubel e Wiesel la prima dimostrazione nei mammiferi più evoluti dell’esistenza di un’ordinata organizzazione topografica dei neuroni della corteccia visiva, che apparivano raggruppati in base all’orientamento spaziale dello stimolo al quale ciascun tipo funzionale è preposto a rispondere. Mediante immagini ottiche convenzionali fu poi dimostrato che questa mappa corticale contiene orientation pinwheels (lett.: “girandole di orientamento”), ossia strutture in cui i neuroni sono disposti come i raggi di una ruota. In tali disposizioni a raggiera, il vettore di orientamento dello stimolo al quale rispondono i neuroni, ruota idealmente intorno a un centro. Le tecniche impiegate nei primi studi delle mappe, mancavano della risoluzione spaziale che consentisse di determinare la configurazione e le proprietà di risposta delle cellule nervose più vicine alla zona centrale.
L’impiego di metodiche elettrofisiologiche selettive, ha consentito di registrare l’attività dei neuroni prossimi al centro delle strutture a raggiera, rivelandone la specifica attività. I risultati di questi studi non avevano però chiarito se i neuroni centrali avessero disposizione ordinata o casuale. In uno scritto recentemente pubblicato nel formato delle letters su Nature, Kenichi Ohki e collaboratori comunicano di aver determinato la microstruttura del centro dei raggi delle pinwheels della corteccia cerebrale di gatto (Highly ordered arrangement of single neurons in orientation pinwheels. Nature 442, 925-928, 2006).
I ricercatori, in un progetto di collaborazione della Harvard Medical School di Boston con il Max Planck Institute di Monaco, mediante two-photon calcium imaging, hanno visualizzato l’organizzazione morfologica delle aree centrali delle configurazioni a raggiera ad una risoluzione corrispondente al singolo neurone.
Il grado di organizzazione si presenta straordinariamente elevato: i neuroni che rispondono selettivamente ai vari orientamenti sono disposti in un preciso ordine e chiaramente separati fra loro, anche nell’esatto centro geometrico della struttura.
L’evidenza di una tale precisione costituisce una
singolarità della mappa corticale, che sicuramente suggerirà nuovi quesiti
sperimentali e ipotesi di lavoro; intanto è innegabile che un’organizzazione
ordinata fino alla singola cellula indichi un’elevata precisione nello sviluppo
dei circuiti corticali alla base della selettività di orientamento.
L’autrice della nota, che ha discusso l’argomento
con Giovanni Rossi, ringrazia Isabella Floriani per la correzione della bozza.