Ricerche

Quando Geoffrey Murphy, Ph.D., parla di strutture plastiche, non sta parlando della stessa cosa di Mr. McGuire in Il Laureato. Per Murphy, professore associato di fisiologia molecolare e integrativa alla Medical School dell'University of Michigan (UM), la plasticità si riferisce alla capacità del cervello di cambiare man mano che impariamo.

Il laboratorio di Murphy, in collaborazione con il Neurodevelopment and Regeneration Laboratory della UM di Jack Parent, MD, ha mostrato di recente come la plasticità del cervello ha permesso a topi di ripristinare le funzioni critiche legate all'apprendimento e alla memoria dopo che gli scienziati hanno soppresso la capacità degli animali di produrre certe nuove cellule cerebrali.

I risultati, pubblicati online questa settimana negli Proceedings of the National Academy of Sciences, portano gli scienziati un passo più vicini ad isolare i meccanismi con cui il cervello compensa le rotture e reindirizza il funzionamento neurale, cosa che potrebbe portare, in ultima analisi, a trattamenti per disturbi cognitivi negli esseri umani causati da malattie e invecchiamento. "E' incredibile come il cervello sia in grado di riorganizzarsi in questo modo", spiega Murphy, co-autore senior dello studio e ricercatore presso il Behavioral Neuroscience Institute della UM. "Al momento stiamo ancora cercando di capire esattamente come il cervello realizza tutto questo a livello molecolare, ma è un sollievo sapere che il nostro cervello sa gestire tutto questo per noi".

In una precedente ricerca, gli scienziati avevano trovato che limitare la divisione cellulare negli ippocampi dei topi utilizzando le radiazioni o la manipolazione genetica ha portato a un funzionamento ridotto nel meccanismo cellulare importante per la formazione della memoria noto come potenziamento a lungo termine. Ma in questo studio, i ricercatori hanno dimostrato che l'interruzione è solo temporanea ed entro sei settimane il cervello dei topi è stato in grado di compensare i danni e ripristinare la plasticità, dice Parent, altro autore senior dello studio e ricercatore del VA Ann Arbor Healthcare System e professore associato di Neurologia alla Medical School dell'UM.

Dopo aver arrestato la crescita continua di cellule fondamentali del cervello nei topi adulti, i ricercatori hanno scoperto che i circuiti del cervello hanno compensato la distruzione permettendo ai neuroni già esistenti di essere più attivi. I neuroni esistenti avevano anche una durata di vita più a lunga rispetto a quando le nuove cellule erano prodotte continuamente. "I risultati suggeriscono che la nascita di cellule cerebrali negli adulti, sperimentalmente interrotta, deve essere davvero importante, abbastanza importante per l'intero sistema da riorganizzarsi, in risposta alla loro perdita", dice Parent.

Co-autori: Benjamin H. Singer, Ph.D., Amy E. Gamelli, Ph.D., Cynthia L. Fuller, Ph.D., Stephanie J. Temme, tutti di UM. La ricerca è stata finanziata da sovvenzioni dei National Institutes of Health, National Institute on Aging, National Institute of Neurological Disorders and Stroke. Temme is a National Science Foundation Graduate Research Fellow and was also supported by a UM Rackham Merit Fellowship.

 Fonte: Materiali fornito dalla University of Michigan Health System. 

Riferimento: BH Singer, AE Gamelli, CL Fuller, SJ Temme, JM Parent, GG Murphy. Compensatory network changes in the dentate gyrus restore long-term potentiation following ablation of neurogenesis in young-adult mice . Proceedings of the National Academy of Sciences , 2011; DOI: 10.1073/pnas.1015425108.

Pubblicato su ScienceDaily il 19 marzo 2011 Traduzione di Franco Pellizzari.

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