Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Uomini e topi: proprietà elettriche uniche dei neuroni umani fanno la differenza



Le avanzate capacità cognitive del cervello umano sono spesso attribuite alla nostra neocorteccia che si è evoluta relativamente di recente.


Il confronto tra il cervello umano e quello dei roditori mostra che la corteccia umana è più spessa, contiene più materia bianca, ha neuroni più grandi, e le sue abbondanti cellule piramidali (in precedenza chiamate neuroni "psichici") hanno più connessioni sinaptiche per cellula rispetto ai roditori.


Tuttavia, gli scienziati dovevano ancora capire se ci sono differenze importanti a livello biofisico negli elementi di base della neocorteccia umana, i neuroni piramidali. Queste cellule possiedono proprietà biofisiche uniche che potrebbero avere un impatto sull'elaborazione corticale?


Per rispondere a questa domanda, un team teorico diretto dal Prof. Idan Segev della Hebrew University di Gerusalemme, lavorando con colleghi sperimentali della Vrije Universiteit di Amsterdam e dell'Istituto Cajal di Madrid, ha costruito modelli 3D dettagliati delle cellule piramidali della neocorteccia temporale umana. Questi modelli dettagliati di neuroni umani, i primi in assoluto, erano basati su dati fisiologici e anatomici intracellulari in vitro di cellule umane.


Per raccogliere questi dati, è stato usato tessuto corticale fresco ottenuto da operazioni al cervello in un reparto neurochirurgico di Amsterdam, e dati aggiuntivi sono stati ottenuti da studi con microscopio ottico in cellule piramidali da studi post mortem all'Istituto Cajal di Madrid.

Può essere rilevante perché:

La maggior parte delle ricerche sull'Alzheimer iniziano con test sui topi e, in base al principio che molti dei loro geni sono comuni con gli umani, si ipotizza che gli stessi risultati saranno osservati sulle persone. 

Però non risulta che a tutt'oggi nessuna delle sostanze o farmaci che hanno avuto successo sui topi si siano rivelati validi anche per gli esseri umani.

Le differenze nel funzionamento dei neuroni evidenziate da questa ricerca potrebbero aiutare a illuminare almeno in parte questi insuccessi e la scarsa utilità di impegnare risorse e energie per studi sui topi, con la speranza (rivelatasi finora vana) che i risultati positivi siano poi replicati sulle persone.


Lo studio teorico ha previsto che i neuroni piramidali dello strato 2/3 della corteccia temporale umana dovrebbero avere una capacitanza specifica di membrana che è la metà del valore "universale" accettato di solito per le membrane biologiche (~ 0,5 mF/cm2 vs. ~1 uF cm2).


Dal momento che la capacitanza della membrana influenza la velocità della cellula a rispondere agli input sinaptici, questa scoperta ha importanti implicazioni per la trasmissione dei segnali all'interno delle cellule e tra di loro. La previsione teorica sulla capacitanza specifica della membrana è stata poi convalidata sperimentalmente con misure dirette di capacitanza di membrana su neuroni piramidali umani.


"Questa è la prima prova diretta delle proprietà elettriche uniche dei neuroni umani", ha detto il ricercatore Guy Eyal, dottorando di ricerca del Dipartimento di Neurobiologia della Hebrew University. "La nostra scoperta dimostra che la bassa capacitanza della membrana migliora notevolmente l'efficacia di elaborazione del segnale e la velocità di comunicazione all'interno e tra i neuroni corticali nella neocorteccia umana, rispetto ai roditori".


"I risultati di questo lavoro implicano che i neuroni corticali umani sono microchip elettrici efficienti, che compensano il cervello più grande e le grandi cellule degli esseri umani, ed elaborano le informazioni sensoriali in modo più efficace", ha detto il Prof. Idan Segev del Dipartimento di Neurobiologia e del Center for Brain Sciences dell'Università ebraica. "Infatti, lo studio dimostra che già a livello dei singoli blocchi costruttivi del sistema nervoso (le cellule nervose), gli esseri umani sono diversi dai roditori. E' necessaria più ricerca in questa direzione sui primati non umani".


I ricercatori suggeriscono che le proprietà biofisiche distintive della membrana dei neuroni piramidali umani sono il risultato della pressione evolutiva per compensare l'aumento delle dimensioni e le distanze nel cervello umano.

 

 

 


Fonte: The Hebrew University of Jerusalem via AlphaGalileo (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Guy Eyal, Matthijs B Verhoog, Guilherme Testa-Silva, Yair Deitcher, Johannes C Lodder, Ruth Benavides-Piccione, Juan Morales, Javier DeFelipe, Christiaan PJ de Kock, Huibert D Mansvelder, Idan Segev. Unique membrane properties and enhanced signal processing in human neocortical neurons. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.16553

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

'Ingorgo' di proteine nei neuroni legato alla neurodegenerazione

12.09.2022 | Ricerche

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'EPFL rivela che un complesso proteico malfunzionante pu...

Alzheimer e le sue proteine: bisogna essere in due per ballare il tango

21.04.2016 | Ricerche

Per anni, i neuroscienziati si sono chiesti come fanno le due proteine ​​anomale amiloid...

Identificata nuova forma di Alzheimer ad esordio molto precoce

16.06.2020 | Ricerche

Ricercatori della Mayo Clinic hanno definito una forma di morbo di Alzheimer (MA) che co...

Vecchio farmaco per l'artrite reumatoide suscita speranze come cura per l…

22.09.2015 | Ricerche

Scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto che il salsalato, un farmaco usato per trattar...

Scoperta ulteriore 'barriera' anatomica che difende e monitora il ce…

11.01.2023 | Ricerche

Dalla complessità delle reti neurali, alle funzioni e strutture biologiche di base, il c...

Relazioni personali ricche migliorano il funzionamento del cervello

22.06.2020 | Ricerche

Come interagiscono gli individui, come si percepiscono uno con l'altro, e i pensieri e i...

LipiDiDiet trova effetti ampi e duraturi da intervento nutrizionale all'i…

9.11.2020 | Ricerche

Attualmente non esiste una cura nota per la demenza, e le terapie farmacologiche esisten...

Riprogrammare «cellule di supporto» in neuroni per riparare il cervello adulto…

21.11.2014 | Ricerche

La porzione del cervello adulto responsabile del pensiero complesso, la corteccia cerebrale, non ...

Con l'età cala drasticamente la capacità del cervello di eliminare le pro…

31.07.2015 | Ricerche

Il fattore di rischio più grande per l'Alzheimer è l'avanzare degli anni. Dopo i 65, il rischio r...

Scoperta inaspettata: proteine infiammatorie possono rallentare il declino cog…

5.07.2021 | Ricerche

Finora la ricerca aveva collegato l'infiammazione al morbo di Alzheimer (MA), però scien...

Dott. Perlmutter: Sì, l'Alzheimer può essere invertito!

6.12.2018 | Ricerche

Sono spesso citato affermare che non esiste un approccio farmaceutico che abbia un'effic...

Molecola 'anticongelante' può impedire all'amiloide di formare …

27.06.2018 | Ricerche

La chiave per migliorare i trattamenti per le lesioni e le malattie cerebrali può essere nelle mo...

L'esercizio fisico genera nuovi neuroni cerebrali e migliora la cognizion…

10.09.2018 | Ricerche

Uno studio condotto dal team di ricerca del Massachusetts General Hospital (MGH) ha scop...

Convalidare il sentimento aiuta meglio di criticare o sminuire

30.03.2020 | Ricerche

Sostenere i tuoi amici e la famiglia può aiutarli a superare questi tempi di incertezza...

Districare la tau: ricercatori trovano 'obiettivo maneggiabile' per …

30.01.2019 | Ricerche

L'accumulo di placche di amiloide beta (Aβ) e grovigli di una proteina chiamata tau nel ...

Qualità della vita peggiora quando l'Alzheimer è complicato dal cancro

28.04.2023 | Esperienze & Opinioni

Che considerazioni si possono fare per una persona con Alzheimer che riceve anche la diagnosi di can...

Ricercatori del MIT recuperano con la luce i ricordi 'persi'

29.05.2015 | Ricerche

I ricordi che sono stati "persi" a causa di un'amnesia possono essere richiamati attivando le cel...

Le cellule immunitarie sono un alleato, non un nemico, nella lotta all'Al…

30.01.2015 | Ricerche

L'amiloide-beta è una proteina appiccicosa che si aggrega e forma picco...

Proteine grumose induriscono i capillari del cervello: nuovo fattore di rischi…

11.09.2020 | Ricerche

I depositi di una proteina chiamata 'Medin', che è presente in quasi tutti gli anziani, ...

La lunga strada verso la demenza inizia con piccoli 'semi' di aggreg…

20.11.2020 | Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) si sviluppa nel corso di decenni. Inizia con una reazione a c...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)