(2° pagina) (Torna alla 1° pagina..) misurare l’attività dei circuiti cerebrali e correlare questa attività a un determinato comportamento – umano e animale – è ancora molto povero. Esso comprende metodiche precise ma poco informative sull’attività globale dei circuiti cerebrali, oppure metodi di misura a più basso ingrandimento, come le tecniche di Brain Imaging, che guardano agli eventi cerebrali su scale temporali molto più lunghe e mancano della risoluzione spaziale necessaria per risolvere l’attività delle singole sinapsi. Non sapere esattamente quali circuiti sinaptici partecipino alle attività della nostra mente è il più grosso limite metodologico che ostacola lo sviluppo delle neuroscienze e delle neuroscienze cognitive. È su questo limite che la scoperta dei ricercatori del San Raffaele interviene, aprendo la via all’osservazione degli esatti correlati cerebrali dei nostri comportamenti.
La comunicazione tra cellule neuronali avviene a livello della sinapsi, un punto di contatto microscopico tra il neurone pre-sinaptico e quello post-sinaptico. Quando il neurone pre-sinaptico riceve un segnale elettrico, libera un pacchetto di neurotrasmettitori che inviano un “messaggio” al neurone post-sinaptico. Questi pacchetti di neurotrasmettitori sono contenuti nelle vescicole sinaptiche, piccoli organelli di forma sferica, la cui fusione con la membrana della sinapsi libera il neurotrasmettitore. In questo modo il segnale elettrico può propagarsi tra neuroni, facendo viaggiare lo stimolo all’interno del circuito.
L’idea “vincente” alla base del nostro studio è stata quella di colorare l’interno delle vescicole sinaptiche nell’attimo in cui esse liberano il neurotrasmettitore. In questo modo i circuiti che comunicano diventano visibili, con una intensità di colorazione che riflette il livello di attività del circuito sinaptico – spiega il professor Malgaroli.
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno disegnato a tavolino una molecola denominata SynaptoZip: «Abbiamo preso una proteina che normalmente si trova integrata nella membrana delle vescicole sinaptiche, cui abbiamo attaccato una proteina fluorescente [in verde] e un’esca [in viola]. Abbiamo inoltre creato per sintesi chimica un piccolo tracciante peptico, Synbond [in azzurro], che può essere colorato con un qualsivoglia colore fluorescente in grado di agganciarsi all’esca», continua il professore. Al momento del segnale elettrico e della liberazione del neurotrasmettitore, se Synbond è presente all'esterno della sinapsi esso viene catturato in modo estremamente efficace.
Al momento questa potentissima metodica non può essere applicata all’uomo, il suo impiego è limitato allo studio delle basi neurali del comportamento animale. Essa non permette quindi di affrontare alcune funzioni complesse quali il linguaggio, il ragionamento astratto, ma anche alcune patologie che sono esclusive dell’uomo. Si può però immaginare che a breve questa ricerca aprirà allo sviluppo di metodi analoghi che utilizzino molecole già presenti nel nostro cervello e non richiedano modifiche di tipo genetico. Queste potrebbero essere facilmente applicate all’uomo e utilizzate per la diagnosi precoce di molteplici patologie neurologiche e psichiatriche che alterano le funzioni cerebrali, oppure per verificare e migliorare gli effetti di molti trattamenti farmacologi.
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06/11/2017 Andrea Sperelli


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