Può il cervello essere in grado di riparare se stesso dall'interno?
Un gruppo di ricercatori della Duke University di Durham ha trovato un nuovo tipo di neuroni nel cervello adulto che sarebbe capace di trasmettere alle cellule staminali l’input di produrre più neuroni nuovi. I neuro scienziati dalla Duke, guidati dal dottor Chay Kuo, avevano teorizzato da tempo che il cervello avesse qualche capacità di dirigere la costruzione di nuovi neuroni, ma è stato difficile determinare da dove partissero le istruzioni necessarie.
Un recente studio sui topi ha però permesso di individuare una popolazione finora sconosciuta di neuroni all'interno della nicchia neurogena nella zona subventricolare (SVZ) del cervello adulto, adiacente al corpo striato. Questi neuroni esprimono l'enzima colina acetiltransferasi (ChAT), che è necessaria per produrre il neurotrasmettitore acetilcolina.
Gli scienziati non conoscono ancora tutte le parti del circuito, né il codice che sta usando, ma, controllando i segnali dei neuroni ChAT+, Kuo ed i suoi colleghi della Duke hanno stabilito che questi neuroni sono necessari e sufficienti per controllare la produzione di nuovi neuroni dalla nicchia SVZ.
"Abbiamo lavorato per determinare come è sostenuta la neurogenesi nel cervello adulto. – Ha spiegato Kuo - È del tutto inaspettato ed emozionante scoprire questa porta nascosta, un circuito neurale che può istruire direttamente le cellule staminali a produrre più neuroni immaturi”.
Il progetto è stato avviato più di cinque anni fa, quando l'autore Patricia Paez-Gonzalez, una borsista postdottorato, si è imbattuta in processi neuronali che contattavano le cellule staminali neurali mentre studiava come è assemblata la nicchia SVZ.
I giovani neuroni prodotti da questi segnali erano destinati al bulbo olfattivo dei roditori, poiché il topo ha una grande parte del suo cervello dedicata all'elaborazione dell'olfatto e ha bisogno di questi nuovi neuroni per sostenere l'apprendimento. Ma negli esseri umani, che hanno un bulbo olfattivo molto meno importante, secondo Kuo, è possibile che nuovi neuroni siano prodotti per altre regioni del cervello. Una di tali regioni può essere lo striato, che media i controlli motori e cognitivi tra la corteccia e il complesso dei gangli basali.
Il team di Kuo ha trovato questo sistema seguendo la segnalazione colinergica, ma altri gruppi stanno arrivando alla stessa nicchia seguendo i segnali dopaminergici e serotoninergici. Questi percorsi emergenti in mano ai ricercatori della Duke danno loro la speranza di riuscire alla fine a trovare il modo per coinvolgere alcuni circuiti del cervello e portare ad un “aggiornamento hardware”.
Le questioni da affrontare ora sono sia a monte dei nuovi neuroni ChAT+, sia a valle: quali sono i segnali del cervello che dicono ai neuroni ChAT+ di cominciare a chiedere altri neuroni giovani alle cellule staminali? Qual è la logica che regola la risposta delle cellule staminali alle diverse frequenze dell'attività elettrica dei ChAT+?
PER APPROFODNIRE:
L’articolo su Nature Neuroscience “Identification of distinct ChAT+ neurons and activity-dependent control of postnatal SVZ neurogenesis”
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Alessandra Babetto
