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Una precoce impalcatura neuronale favorisce la risposta agli stimoli sensoriali

Uno studio ha indagato per la prima volta l'organizzazione neuronale precoce dei mammiferi responsabile della percezione dei suoni.

ID Articolo: 149923 - Pubblicato il: 27 novembre 2017
Una precoce impalcatura neuronale favorisce la risposta agli stimoli sensoriali
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Un nuovo studio, condotto da neuroscienziati dell’Università del Maryland (Kanold et al., 2017), ha identificato per la prima volta un meccanismo che è in grado di spiegare un precoce collegamento tra l’input del suono e le funzioni cognitive.

Giorgia Di Franco

 

L’organizzazione neuronale precoce dei mammiferi in risposta ai suoni

Messaggio pubblicitario E’ noto che l’ascolto della musica durante il periodo prenatale possa favorire l’incremento delle funzioni cognitive nelle fasi più tardive della vita nei bambini e che nel periodo postnatale il bambino è capace di riconoscere i suoni che lo hanno accompagnato durante tutta la vita intrauterina, come la voce della madre. “Ma quel feto che ancor’oggi non viene valorizzato con tutte le sue competenze, con la sua capacità a discriminare e ad elaborare gli stimoli, sembra sia legato alla madre anche attraverso qualcosa che difficilmente può essere spiegato scientificamente“, dice Arturo Giustardi, neonatologo e vicepresidente della SIMP (Societa Italiana di Medicina Prenatale).

Nonostante la grande mole di ricerche su tale fenomeno, non sono state identificate delle precise strutture nervose responsabili di questo collegamento. “Precedenti ricerche hanno documentato l’attività del cervello in risposta a suoni durante le fasi del primo sviluppo, ma era difficile determinare da dove provenissero questi segnali del cervello“, dice Patrick Kanold, professore di biologia all’Università del Maryland.

Un nuovo studio, condotto da neuroscienziati dell’Università del Maryland (Kanold et al., 2017), ha identificato per la prima volta un meccanismo che è in grado di spiegare un precoce collegamento tra l’input del suono e le funzioni cognitive.

I ricercatori hanno individuato, in un modello animale, un tipo di strato neuronale presente fin dal primo sviluppo, a lungo pensato come una forma di impalcatura strutturale senza nessun ruolo nella trasmissione di informazioni sensoriali, tuttavia attualmente si pensa che potrebbe condurre alcuni tipi di segnali: “il nostro studio è il primo a misurare questi segnali in un importante tipo di cellula nel cervello, fornendo nuove importanti informazioni nel primo sviluppo sensoriale nei mammiferi“, dice Kanold.

Lavorando con piccoli furetti attraverso registrazioni elettrofisiologiche, Kanold e il suo team ha indagato se questo substrato neuronale rispondesse agli stimoli sensoriali. Le registrazioni di unità singole hanno mostrato che le risposte uditive sono emerse prima nei neuroni corticali e solo successivamente sono apparse le risposte nel futuro strato talamocorticale.

Durante lo sviluppo i neuroni del substrato neuronale sono tra i primi neuroni a formare la corteccia cerebrale – la parte più esterna del cervello dei mammiferi che controlla la percezione, la memoria e, negli umani, importanti funzioni come il linguaggio e il ragionamento astratto – infatti, dalle registrazioni dell’insieme di elettrodi emerge che le risposte uditive iniziali dimostrano un’organizzazione topografica nascente, dove il substrato neuronale aiuta a guidare la formazione dei circuiti neuronali.

Messaggio pubblicitario Il modello convenzionale di sviluppo neurologico sostiene che il cervello dei mammiferi trasmetta i suoi primi segnali sensitivi in risposta al suono solamente dopo che il talamo è pienamente connesso alla corteccia cerebrale. Sulla base di ciò i ricercatori hanno cercato di conciliare questo modello con le osservazioni da loro fatte sulle precoci attività cerebrali indotte dalla stimolazione sonora.

Il nostro lavoro è il primo a suggerire che il substrato neuronale fa più che colmare il divario tra il talamo e la corteccia, formando la struttura per un circuito futuro. […] Forma una impalcatura funzionale che attualmente processa e trasmette precocemente le informazioni rispetto ad altri circuiti corticali. Pare che il substrato neuronale aiuti a determinare la prima organizzazione funzionale della corteccia oltre alla organizzazione strutturale” sostiene Kanold.

Tale studio, sottolinea come i risultati potrebbero avere utili implicazioni per la cura di bambini prematuri e dimostra come i sistemi sensoriali siano influenzati dall’ambiente già a un’età molto precoce. In conclusione, la ricerca può essere considerata un appello a identificare come l’arricchimento dell’ambiente possa ottimizzare lo sviluppo sensitivo, la diagnosi e il trattamento precoce dei disturbi dello sviluppo.

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