Milioni di sinapsi "silenziose" determinano il funzionamento della memoria

I neuroscienziati del MIT hanno scoperto che il cervello del topo adulto contiene

milioni di sinapsi “silenziose” (contatti traneuroni) situati su minuscole strutture chiamate filopodi. Fino ad ora si credeva che tali strutture esistessero solo nel cervello del bambino, ma gli scienziati hanno scoperto che circa un terzo di tutte le sinapsi nella corteccia cerebrale sono “silenti”.

I ricercatori scoprono per la prima volta le sinapsi silenziosedecenni fa nel cervello di giovani topi e altri animali. Nelle prime fasi dello sviluppo, si pensa che queste sinapsi aiutino il cervello a ricevere una grande quantità di informazioni di cui i bambini hanno bisogno per imparare di più sul loro ambiente e su come interagire con esso.

Sottile filopodia con sinapsi silenziose che ricoprono i dendriti di un neurone. Immagine: Dimitra Vardalaki e Mark Harnett, MIT

I ricercatori credevano che i topi ne avesserole strutture "silenziose" scompaiono il 12° giorno di vita. Nel loro lavoro, le neuroscienze hanno cercato in varie parti del cervello i filopodi, sottili sporgenze di membrana che si estendono dai dendriti (processi ramificati dei neuroni). Lo studio ha mostrato che negli animali adulti ci sono 10 volte più di tali strutture nella corteccia visiva e in altre parti del cervello di quanto si pensasse in precedenza. Hanno anche scoperto che i filopodi hanno recettori per neurotrasmettitori chiamati recettori NMDA, ma non recettori AMPA.

Una sinapsi attiva utilizza entrambi questi recettori,spiegano gli scienziati. Tuttavia, gli NMDA di solito richiedono l'interazione con i recettori AMPA per la segnalazione. Ciò significa che le sinapsi situate sui filopodi non possono trasmettere corrente elettrica, il che significa che sono silenziose.

L'esistenza di sinapsi "silenti" aiutaspiegare come il cervello adulto sia in grado di formare costantemente nuovi ricordi e imparare cose nuove senza dover modificare le sinapsi convenzionali esistenti, affermano i ricercatori.

Queste sinapsi silenziose cercano nuove connessioni, e quandovengono presentate nuove importanti informazioni, le connessioni tra i neuroni rilevanti vengono rafforzate. Ciò consente al cervello di creare nuovi ricordi senza sovrascrivere ricordi importanti immagazzinati in sinapsi mature che sono più difficili da modificare.

Dimitra Vardalaki, studentessa laureata al MIT e coautrice dello studio

Attualmente, gli scienziati stanno cercando simili sinapsi "silenti" nel cervello adulto.

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