Si fa luce su uno dei misteri evolutivi: ecco come il bilanciamento tra le diverse cellule cerebrali potrebbe essere mantenuto tra le varie specie che presentano dimensioni del cervello molto diverse.
I ricercatori del King’s College di Londra hanno scoperto un processo fondamentale implicato nello sviluppo della corteccia cerebrale che potrebbe far comprendere anche le cause di disturbi quali l’autismo e l’epilessia.
La corteccia cerebrale è responsabile di numerose capacità cognitive come l’apprendimento, la memoria e l’abilità di pianificazione futura. Per svolgere queste attività la corteccia utilizza due tipi principali di cellule cerebrali: i neuroni eccitatori, che elaborano le informazioni e aumentano l’attività degli altri neuroni, e quelli inibitori, che frenano questa comunicazione in modo che non siano attivati contemporaneamente tutti i neuroni. Un’eccessiva attivazione porta alla crisi tipica dell’epilessia mentre invece troppa inibizione causa problemi cognitivi.
Lo studio sperimentale
Nello studio pubblicato su Nature, il team di ricerca inglese ha scoperto come si giunge al giusto equilibrio nel numero di neuroni eccitatori e inibitori studiando il cervello in via di sviluppo dei topi. Considerato che il rapporto tra i due tipi di cellule è molto simile in tutti i mammiferi, nonostante le notevoli differenze nelle dimensioni cerebrali, è probabile che i risultati si estendano anche agli esseri umani.
Il Professor Oscar Marin, autore dell’articolo, spiega “lo studio mostra che l’equilibrio tra i neuroni eccitatori e inibitori nella corteccia è rimasto costante con il progredire dell’evoluzione. È probabile che questo processo sia stato fondamentale per consentire l’espansione del cervello umano”.
Manipolando le cellule cerebrali dei topolini durante un periodo di sviluppo embrionale critico, gli studiosi hanno scoperto che il numero di neuroni inibitori prodotti dipendeva dal numero di neuroni eccitatori. Una delle autrici della ricerca ha chiarito “Dobbiamo immaginare l’attività cerebrale come una conversazione: i neuroni devono essere connessi tra loro per poter parlare. Nelle prime due settimane dopo la nascita, i neuroni inibitori sono programmati per la morte se non trovano neuroni eccitatori con cui parlare”.
Ciò che si è osservato è che i neuroni eccitatori impedivano la morte degli inibitori bloccando l’attività di una proteina chiamata PTEN. A riprova di questa teoria, si è visto che la mutazione nel gene che codifica per la proteina è fortemente associata all’autismo: quando la proteina PTEN non funziona correttamente, l’equilibrio tra i due tipi di neuroni viene alterato e questo causa diversi problemi nell’elaborazione delle informazioni, caratteristica che si ritrova in alcuni soggetti autistici. Su quest’onda i ricercatori, utilizzando i modelli animali, stanno cercando di comprendere le conseguenze di un eccessivo numero di neuroni inibitori provando ad estendere queste scoperte ai disturbi umani, come l’autismo per l’appunto.
