I ricercatori identificano le cellule nervose responsabili dell'apprendimento del movimento

I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology lo hanno dimostrato in una serie di esperimenti sui topi

ruolo chiave nell’apprendimento di movimenti complessigiocano gli astrociti. Queste cellule neurogliali (ausiliarie) stellate del tessuto nervoso aiutano i neuroni a imparare a codificare i tempi e la traiettoria ottimali del movimento e a determinare quando e come muoversi.

I neuroscienziati hanno utilizzato molecole preciseinterventi per interrompere due funzioni specifiche degli astrociti nella corteccia motoria. In alcuni topi, hanno interrotto la capacità degli astrociti di assorbire il neurotrasmettitore glutammato. Questa è una sostanza chimica che eccita l'attività nervosa quando entra nelle sinapsi. In altri topi, hanno iperattivato i segnali di calcio degli astrociti, che ne hanno influenzato il funzionamento.

In entrambi i casi gli interventi hanno interrotto la normalitàil processo di neuroplasticità attraverso il quale i neuroni formano o modificano le loro connessioni tra loro mentre apprendono. Per testare come questi cambiamenti influenzassero i topi sperimentali, i ricercatori hanno dato agli animali un semplice compito motorio che dovevano padroneggiare. Quando veniva dato un segnale, i topi dovevano raggiungere la leva e premerla entro cinque secondi. 

In condizioni normali, i roditori hanno imparato a esibirsicompito tra un paio di settimane. Allo stesso tempo, durante il processo di allenamento, la precisione dei movimenti è aumentata, la reazione è stata accelerata e la traiettoria di spinta è diventata più fluida e uniforme. Ogni intervento ha influenzato le prestazioni dei topi. 

Nel primo caso, quando gli scienziati si sono spenticapacità degli astrociti di assorbire il glutammato, i topi premevano ancora la leva alla stessa velocità. Ma in questo caso, la scorrevolezza del movimento è stata notevolmente ridotta. Sono diventati instabili e traballanti, gli animali non hanno potuto migliorare la loro tecnica. Nel secondo caso (durante l'impatto sui canali del calcio), i roditori hanno smesso di capire quando premere la leva e la velocità dei movimenti è diminuita notevolmente.

La coordinazione del movimento gioca un ruolo importante invita quotidiana delle persone. I risultati dello studio mostrano che per una comprensione più profonda dei processi di apprendimento e delle menomazioni associate, è necessario analizzare non solo i neuroni della corteccia motoria, ma anche il "gruppo di supporto" che mantiene l'equilibrio molecolare ottimale per l'apprendimento.

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In copertina: astrociti del cervello umano. Immagine: Bruno Pascal, CC BY-SA 3.0, tramite Wikimedia Commons