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Celle di velocità: i vincitori del premio Nobel hanno trovato cellule di tachimetro nel cervello


Le cellule del tachimetro nel cervello reagiscono alla velocità
I due vincitori del Premio Nobel May-Britt ed Edvard Moser hanno scoperto cellule nel cervello di topi che reagiscono alla velocità. Queste "celle di velocità" trasmettono segnali ad una frequenza più elevata più velocemente si muovono i roditori. Questo "tachimetro cerebrale" svolge un ruolo importante nell'auto-localizzazione, come scrivono i ricercatori sulla rivista "Nature".

Le celle di velocità reagiscono al movimento
Nel 2014, la coppia di ricercatori dell'Università norvegese di scienza e tecnologia di Trondheim ha ricevuto il premio Nobel per la scoperta di celle a griglia, che hanno un'importante funzione di orientamento nello spazio. La scoperta delle celle di velocità fornisce un altro contributo scientifico significativo alla ricerca sulla capacità di orientamento dei mammiferi.

"Questo è un grande passo avanti", ha dichiarato Edvard Moser al quotidiano norvegese "Adressavisen". "Questo è stato il pezzo mancante del puzzle nella nostra ricerca sul senso del luogo."

I ricercatori hanno eseguito topi su un tapis roulant. Per questo hanno usato un'auto in cui è stato installato un dispositivo anziché un piano. In questo modo, i ricercatori sono stati in grado di controllare con precisione la velocità con cui i ratti correvano sulla cintura. Hanno scelto sette, 14, 21 e 28 centimetri al secondo. Quindi l'attività delle cellule nervose è stata misurata dagli elettrodi nella corteccia entorinale e nell'ippocampo. È stato scoperto che alcune cellule sono diventate più attive di altre con l'aumentare della velocità. La corteccia entorinica si trova direttamente accanto all'ippocampo e trasmette segnali ad esso. Entrambe le strutture cerebrali svolgono un ruolo importante nell'orientamento spaziale e nella capacità di apprendimento. Come riportato dai ricercatori sulla rivista specializzata, il 15 percento delle cellule nervose nella corteccia entorinale sono cellule veloci; nell'ippocampo, la loro percentuale è leggermente inferiore al 10 percento.

L'attivazione delle cellule veloci nel cervello è indipendente dall'ambiente
Ulteriori ricerche hanno dimostrato che l'attivazione delle celle di velocità non è né legata all'ambiente né alla percezione visiva. Le celle di velocità hanno inviato i loro segnali allo stesso modo, indipendentemente da un ambiente di prova chiaro o scuro.

Insieme ai colleghi, la coppia di ricercatori ha avanzato la tesi secondo cui le cellule Spee ricevono almeno parzialmente le loro informazioni dalle regioni del cervello che sono responsabili dell'elaborazione della percezione di sé e del movimento del corpo.

Edvard Moser descrive le celle di velocità sul giornale “come una specie di tachimetro. L'attività aumenta nelle cellule all'aumentare della velocità con cui il ratto si muove. Questa scoperta è parte integrante della "mappa interna" su cui abbiamo lavorato negli ultimi dieci anni. La mappa è dinamica e non può essere aggiornata senza informazioni sulla velocità ", spiega il ricercatore. "Questo mostra come le cellule nel sistema di localizzazione del cervello lavorano insieme."

I risultati relativi alle celle di velocità sono importanti per la ricerca sull'Alzheimer
Oltre alle celle della griglia, che formano una sorta di mappa interna, finora sono state conosciute alcune altre cellule del sistema di orientamento nel cervello dei mammiferi, come le cellule di confine per identificare gli ostacoli e le cellule di direzione della testa, che funzionano come una bussola, e le celle di localizzazione.

May-Britt ed Edvard Moser hanno ricevuto il premio Nobel per la medicina insieme al britannico John O’Keefe nel 2014. I Moser scoprirono le cellule della griglia nella corteccia entorinale nel 2005 dopo che O’Keefe trovò le cellule locali nell'ippocampo nel 1971.

I risultati degli scienziati sono particolarmente importanti per la ricerca sull'Alzheimer perché le aree del cervello che fungono da guida sono tra le prime ad essere colpite dalla malattia. Questo è il motivo per cui i malati di Alzheimer spesso si perdono prima che compaiano altri sintomi della malattia. (Ag)

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