Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Un singolo 'neurone-fulcro' orchestra l'attività di un intero circuito cerebrale

L'idea di mappare il cervello non è nuova.


I ricercatori sanno da anni che la chiave per trattare, curare, e anche prevenire disturbi cerebrali come l'Alzheimer, l'epilessia, e il trauma cranico, è capire come il cervello registra, elabora, immagazzina e recupera le informazioni.


Una nuova ricerca della Università di Tel Aviv, pubblicata in PLoS Computational Biology, apporta un importante contributo agli sforzi per navigare nel cervello.


Lo studio del Prof. Eshel Ben-Jacob e del dottor Paolo Bonifazi della Facoltà di Fisica e Astronomia e della Facoltà Sagol di Neuroscienze della TAU, e del Prof. Alessandro Torcini e del Dr. Stefano Luccioli dell'Instituto dei Sistemi Complessi, sotto gli auspici del «Joint Italian-Israeli Laboratory on Integrative Network Neuroscience» della TAU, offre un preciso modello dell'organizzazione dei circuiti neuronali nello sviluppo.


In uno studio precedente sull'ippocampo di topi appena nati, il dottor Bonifazi aveva scoperto che alcuni "neuroni-fulcro" orchestrano il comportamento di interi circuiti. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno sfruttato una tecnologia all'avanguardia per riprodurre questi risultati in un modello di circuiti neuronali simulato al computer. "Se fossimo in grado di identificare il tipo cellulare dei neuroni-fulcro, potremmo tentare di riprodurli in vitro dalle cellule staminali e trapiantarli nelle circuiterie cerebrali invecchiate o danneggiate, per recuperarne la funzionalità", ha detto il dottor Bonifazi.

 

Dinamiche di volo e neuroni del cervello

"Immaginiamo che solo pochi aeroporti al mondo sono responsabili di tutte le dinamiche di volo del pianeta", ha detto il dottor Bonifazi. "Abbiamo scoperto che questo è il caso anche dei neuroni-fulcro nell'orchestrare la sincronizzazione dei circuiti durante lo sviluppo. Abbiamo riprodotto questi risultati in un nuovo modello al computer".


Secondo questo modello, un neurone-fulcro stimolato impatta la dinamica di un intero circuito; analogamente, un solo neurone silenziato sopprime qualsiasi attività coordinata del circuito. "Stiamo contribuendo agli sforzi per identificare i neuroni che sono più importanti per specifici circuiti neuronali", ha detto il dottor Bonifazi. "Se riusciremo ad identificare le cellule che hanno un ruolo importante nel controllo della dinamica del circuito, sapremo come comunicare con un intero circuito, come nel caso della comunicazione tra il cervello e le protesi".

 

Condurre l'orchestra del cervello

Nel corso della ricerca, il team ha scoperto che l'attivazione tempestiva delle cellule è fondamentale per il corretto funzionamento dei neuroni-fulcro, che, a loro volta, dirigono l'intera dinamica della rete. In altre parole, un certo numero di neuroni-fulcro lavora in modo temporalmente organizzato, secondo il quale "tutti devono essere attivi al momento giusto", secondo il dottor Bonifazi.


L'attivazione coordinata impatta l'intera rete. Alternando anche solo i tempi delle attività di un neurone, i ricercatori sono riusciti ad influenzare il funzionamento di un piccolo gruppo di neuroni, e infine di quello di tutta la rete.


"Il nostro studio si inserisce nel quadro della «teoria delle reti complesse», una disciplina emergente che esplora le tendenze e le proprietà simili tra tutti i tipi di reti - vale a dire le reti sociali, le reti biologiche, anche le centrali energetiche", ha detto il dottor Bonifazi. "Questo approccio teorico offre conoscenze fondamentali dei vari sistemi, tra cui la rete di circuiti neuronali del nostro cervello".


Parallelamente allo studio teorico, i ricercatori stanno conducendo esperimenti sui sistemi di coltura in vitro per identificare meglio le proprietà elettrofisiologiche e chimiche dei neuroni-fulcro. Il laboratorio congiunto Italia-Israele è coinvolto anche in un progetto europeo volto a collegare circuiterie neuronali biologiche ed artificiali per ripristinare le funzioni cerebrali perdute.

 

 

 

 

 


FonteAmerican Friends of Tel Aviv University  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Stefano Luccioli, Eshel Ben-Jacob, Ari Barzilai, Paolo Bonifazi, Alessandro Torcini. Clique of Functional Hubs Orchestrates Population Bursts in Developmentally Regulated Neural Networks. PLoS Computational Biology, 2014; 10 (9): e1003823 DOI: 10.1371/journal.pcbi.1003823

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.

Sostieni l'Associazione; una donazione, anche minima, ci aiuterà ad assistere malati e famiglie e continuare ad informarti. Clicca qui a destra:

 


 

 

Notizie da non perdere

Vecchio farmaco per l'artrite reumatoide suscita speranze come cura per l…

22.09.2015 | Ricerche

Scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto che il salsalato, un farmaco usato per trattar...

Orienteering: un modo per addestrare il cervello e contrastare il declino cogn…

27.01.2023 | Ricerche

Lo sport dell'orienteering (orientamento), che attinge dall'atletica, dalle capacità di ...

Nuovo sensore nel cervello offre risposte all'Alzheimer

12.03.2021 | Ricerche

Scienziati della Università della Virginia (UVA) hanno sviluppato uno strumento per moni...

Alzheimer e le sue proteine: bisogna essere in due per ballare il tango

21.04.2016 | Ricerche

Per anni, i neuroscienziati si sono chiesti come fanno le due proteine ​​anomale amiloid...

Ecco perché alcune persone con marcatori cerebrali di Alzheimer non hanno deme…

17.08.2018 | Ricerche

Un nuovo studio condotto all'Università del Texas di Galveston ha scoperto perché alcune...

Cerca il tuo sonno ideale: troppo e troppo poco legati al declino cognitivo

28.10.2021 | Ricerche

Come tante altre cose buone della vita, il sonno fa meglio se è moderato. Uno studio plu...

Scoperto un fattore importante che contribuisce all'Alzheimer

22.08.2022 | Ricerche

Una ricerca guidata dai dott. Yuhai Zhao e Walter Lukiw della Luisiana State University ...

Paesi asiatici assistono gli anziani in modo diverso: ecco cosa possiamo impar…

28.10.2020 | Esperienze & Opinioni

A differenza dei paesi occidentali, le culture tradizionali asiatiche mettono un forte a...

Gli interventi non farmacologici per l'Alzheimer sono sia efficaci che co…

19.04.2023 | Ricerche

Un team guidato da ricercatori della Brown University ha usato una simulazione al computer per di...

Convalidare il sentimento aiuta meglio di criticare o sminuire

30.03.2020 | Ricerche

Sostenere i tuoi amici e la famiglia può aiutarli a superare questi tempi di incertezza...

Studio cinese: 'Metti spezie nel tuo cibo per tenere a bada l'Alzhei…

13.01.2022 | Ricerche

Proprio come 'una mela al giorno toglie il medico di torno', sono ben noti i benefici di...

L'esercizio fisico dà benefici cognitivi ai pazienti di Alzheimer

29.06.2015 | Ricerche

Nel primo studio di questo tipo mai effettuato, dei ricercatori danesi hanno dimostrato che l'ese...

Diagnosi di Alzheimer: prenditi del tempo per elaborarla, poi vai avanti con m…

4.12.2023 | Esperienze & Opinioni

Come posso accettare la diagnosi di Alzheimer?

Nathaniel Branden, compianto psicoterape...

Pressione bassa potrebbe essere uno dei colpevoli della demenza

2.10.2019 | Esperienze & Opinioni

Invecchiando, le persone spesso hanno un declino della funzione cerebrale e spesso si pr...

Riprogrammare «cellule di supporto» in neuroni per riparare il cervello adulto…

21.11.2014 | Ricerche

La porzione del cervello adulto responsabile del pensiero complesso, la corteccia cerebrale, non ...

Cibo per pensare: come la dieta influenza il cervello per tutta la vita

7.10.2024 | Esperienze & Opinioni

Una quantità di ricerche mostra che ciò che mangiamo influenza la capacità del corpo di ...

Qualità della vita peggiora quando l'Alzheimer è complicato dal cancro

28.04.2023 | Esperienze & Opinioni

Che considerazioni si possono fare per una persona con Alzheimer che riceve anche la diagnosi di can...

Smontata teoria prevalente sull'Alzheimer: dipende dalla Tau, non dall�…

2.11.2014 | Ricerche

Una nuova ricerca che altera drasticamente la teoria prevalente sull'or...

Dosi basse di radiazioni possono migliorare la qualità di vita nell'Alzhe…

6.05.2021 | Ricerche

Individui con morbo di Alzheimer (MA) grave hanno mostrato notevoli miglioramenti nel co...

Il 'Big Bang' dell'Alzheimer: focus sulla tau mortale che cambi…

11.07.2018 | Ricerche

Degli scienziati hanno scoperto un "Big Bang" del morbo di Alzheimer (MA) - il punto pre...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.