Come la vista “costruisce” il cervello durante lo sviluppo

Scoperti i protagonisti dello sviluppo della corteccia visiva del cervello durante la crescita postnatale: piccole molecole permettono la maturazione dei circuiti cerebrali e si incrementano di numero quanto più facciamo l’esperienza del vedere.

Scoperti i protagonisti dello sviluppo della corteccia visiva del cervello durante la crescita postnatale: piccole molecole, dette microRNA o miR, permettono la maturazione dei circuiti cerebrali e, a loro volta, sono incrementate di numero quanto più facciamo l’esperienza del “vedere”. E’ il risultato di uno studio internazionale – coordinato da Tommaso Pizzorusso, docente di Psicobiologia e psicologia fisiologica dell’Università di Firenze – i cui risultati sono stati pubblicati dalla rivista Nature Communications (“Mir-132/212 is required for maturation of binocular matching of orientation preference and depth perception” doi: 10.1038/ncomms15488).

La ricerca – sviluppata con il contributo di giovani dottorandi della Normale di Pisa e del dottorato regionale toscano Pegaso, in collaborazione con l’Università  della California a Irvine, l’Istituto di Neuroscienze del CNR di Pisa e il Laboratorio BIO@SNS della Scuola Normale di Pisa – ha individuato una classe di piccole molecole, i microRNA, appunto, che potrebbero essere responsabili dei processi di maturazione e rimodellamento dei circuiti cerebrali durante lo sviluppo postnatale. Tali molecole sono regolatrici  del  processo attraverso cui l’informazione contenuta in un gene è convertita in una macromolecola funzionale.

“Studiando lo sviluppo della corteccia visiva – spiega Pizzorusso, che ha guidato un team di ricercatori del Dipartimento Neurofarba dell’Ateneo fiorentino – abbiamo dimostrato che alcuni microRNA aumentano enormemente di numero nella corteccia visiva  durante il periodo di maturazione funzionale”.

Un circolo virtuoso. Approfondendo il ruolo di una di queste molecole, il miR-132, gli studiosi hanno rilevato che l’aumento della sua quantità durante lo sviluppo permette la maturazione funzionale dei neuroni “eccitatori”, quelli che trasmettono l’informazione visiva, mentre, in sua assenza, non si sviluppa la  visione 3D. I ricercatori hanno poi osservato che è la stessa stimolazione visiva che produce l’incremento del miR-132, come in una specie di circolo virtuoso in cui la micromolecola permette lo sviluppo della visione e l’esperienza visiva favorisce l’aumento del miR-132 e quindi lo sviluppo cerebrale.

Una prospettiva di ricerca sulle malattie del neurosviluppo e dell’anziano. “I risultati di questa ricerca – commenta Pizzorusso – offrono elementi utili nello studio di malattie psichiatriche, come la schizofrenia, o nello studio di disturbi della funzione cerebrale come l’autismo, che spesso mostrano alterazioni dei meccanismi attraverso cui l’esperienza regola l’espressione genica durante lo sviluppo. Lo studio identifica, inoltre, geni controllati dal miR-132 fornendo nuovi candidati per ulteriori ricerche sulle cause genetiche delle malattie del neurosviluppo.  Ma – conclude Pizzorusso – esiste anche un altro aspetto interessante della ricerca. Infatti, i fattori molecolari che mediano l’azione dell’esperienza sul cervello sono coinvolti in importanti funzioni cognitive, come l’apprendimento, presenti anche nell’adulto e nell’anziano. Ad esempio, il miR-132 è anche il microRNA più ridotto nel cervello dei pazienti con malattia di Alzheimer: in questo caso la mancanza di un mediatore dell’azione degli stimoli esterni sul cervello potrebbe contribuire a determinare i difetti cognitivi tipici della demenza”.

 


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