Per la prima volta è stato possibile osservare in azione gli interruttori molecolari che regolano l’intensità dei segnali elettrici tra i neuroni. Non in laboratorio su cellule isolate, ma nel cervello di topi vivi, mentre svolgono compiti cognitivi. Un passaggio chiave per capire come il cervello decide quali segnali far passare, quali rafforzare e quali ignorare.
Il risultato è stato pubblicato su Nature Neuroscience e nasce da una ricerca coordinata da Jan Gründemann del Centro tedesco per le malattie neurodegenerative, con la collaborazione di gruppi di ricerca di Svizzera, Italia e Austria.
Cosa sono questi interruttori molecolari
Nel cervello i neuroni comunicano tramite impulsi elettrici. Questi segnali viaggiano lungo l’assone e vengono trasmessi ad altri neuroni attraverso le sinapsi. Finora l’attenzione si era concentrata soprattutto su queste ultime.
Lo studio mostra invece che un ruolo decisivo è svolto dal segmento iniziale dell’assone, una sorta di zona di controllo che stabilisce:
- se il neurone si attiva
- con quale intensità
- con quale impatto sugli altri neuroni
È qui che agiscono gli interruttori molecolari, regolando il “volume” del segnale elettrico.
Un meccanismo visto davvero dal vivo
In passato questo sistema era stato osservato solo in colture cellulari o in tessuti cerebrali analizzati dopo il prelievo. Mancava un elemento fondamentale: vederlo funzionare in un cervello attivo.
Grazie a tecniche avanzate di microscopia, i ricercatori sono riusciti a seguire la trasmissione dei segnali neuronali in topi impegnati in test cognitivi. Questo ha permesso di collegare direttamente l’attività degli interruttori molecolari a funzioni come memoria e apprendimento.
Sinapsi e assone lavorano insieme
Un punto centrale dello studio è che la comunicazione tra neuroni non dipende da un solo fattore. Come spiega Gründemann, non sono solo le sinapsi a contare.
Il segmento iniziale dell’assone decide se il segnale parte davvero e quanto sarà potente. Sinapsi e assone, insieme, determinano l’efficacia della trasmissione. La ricerca dimostra che entrambi influenzano la formazione della memoria, ribaltando una visione troppo semplificata del funzionamento neuronale.
Perché questo conta per l’Alzheimer
Capire come il cervello regola l’intensità dei segnali è essenziale per studiare le malattie neurodegenerative. Nell’Alzheimer, uno dei problemi principali è proprio l’alterazione della comunicazione tra neuroni.
Se questi interruttori smettono di funzionare correttamente, i segnali diventano troppo deboli o disorganizzati. Osservarli in azione apre la strada a studi più mirati su come e quando questi meccanismi si alterano nel corso della malattia.
Un nuovo livello di comprensione del cervello
Questa ricerca non aggiunge solo un dettaglio tecnico. Cambia il modo in cui si guarda alla plasticità cerebrale. Il cervello non si limita a creare o distruggere connessioni. Regola finemente la forza dei segnali, adattandosi in tempo reale all’esperienza.
Vedere questi interruttori all’opera significa avvicinarsi a una comprensione più concreta di come nascono i ricordi e di cosa si rompe quando la memoria inizia a cedere.
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