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L’origine dei circuiti neuronali nel cervello

Comprendere come i circuiti neuronali determino la funzione del cervello resta tra le massime sfide nel campo delle neuroscienze. Uno studio europeo ha analizzato a fondo i meccanismi con cui gli strati cellulari emergono nella corteccia cerebrale.
L’origine dei circuiti neuronali nel cervello
La corteccia cerebrale (la parte esterna del cervello), è responsabile di parecchie funzioni, come la memoria, l’attenzione e il linguaggio. I circuiti neuronali all’interno della corteccia cerebrale sono composti da cellule piramidali glutammatergiche eccitatorie e da interneuroni inibitori. I deficit di interneuroni sembrano essere alla base di una varietà di disturbi neuroevolutivi e psichiatrici, ma restano limitate le attuali conoscenze circa i meccanismi che ne controllano la precisa integrazione nei circuiti corticali.

Il progetto INTRACORT (Cellular and molecular mechanisms controlling the integration of CGE interneurons into cortical circuits), finanziato dall’UE, ha determinato i meccanismi che mediano l’allocazione di interneuroni nei circuiti nella corteccia cerebrale. I ricercatori si sono concentrati sull’eminenza ganglionica caudale (CGE), una struttura corticale embrionale che guida la migrazione neuronale in diversi momenti dello sviluppo.

Gli interneuroni CGE nati precocemente hanno popolato gli strati profondi della corteccia, mentre gli interneuroni emergenti dopo il giorno embrionale E15,5 (ovvero dopo la prima settimana post-natale) hanno dimostrato di preferire gli strati corticali superficiali. Per verificare se l’eminenza ganglionica mediale (MGE) influenzasse l’ubicazione degli interneuroni CGE, gli scienziati hanno studiato topi con difetti negli interneuroni MGE, osservando che lo sviluppo aberrante di interneuroni MGE aumenta i livelli di interneuroni CGE negli strati profondi.

In un’altra parte del progetto, la ricerca si è concentrata su un sottotipo di interneuroni CGE, identificati attraverso l’espressione del peptide intestinale vasoattivo (VIP). Per identificare il meccanismi con cui tali cellule si stratificano nella corteccia, gli scienziati le hanno isolate in corrispondenza di stadi postnatali diversi e hanno eseguito la profilazione dell’espressione genica. È tuttora in corso la selezione di geni chiave in tale processo.

Nel loro complesso, tali esperimenti consentiranno di disaggregare analiticamente i meccanismi alla base della precisa integrazione di interneuroni CGE nei circuiti corticali. Tenuto conto del contributo di tali interneuroni all’eziologia di vari disturbi neuroevolutivi e psichiatrici, le informazioni maturate da INTRACORT presentano rilevanti implicazioni cliniche. Comprendendo l’eziologia alla base di tali disturbi, si dovrebbero favorire gli studi riguardanti innovativi interventi terapeutici.

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Keywords

Corteccia cerebrale, interneurone, INTRACORT, eminenza ganglionica caudale, VIP