La regolazione della plasticità sinaptica
Nel sistema nervoso una sinapsi è una struttura che permette a un neurone (o cellula nervosa) di trasmettere segnali a un'altra cellula. Nella sinapsi la membrana plasmatica del neurone che trasmette il segnale giunge in stretta prossimità alla membrana della cellula bersaglio. In una sinapsi chimica l'attività elettrica nel neurone presinaptico è convertita nel rilascio di un neurotrasmettitore chimico che si lega ai recettori nella membrana della cellula postsinaptica. Le sinapsi chimiche possono essere classificate a seconda del neurotrasmettitore rilasciato: glutamatergica (eccitatoria) e GABAergica (inibitoria). La plasticità sinaptica è la capacità di una sinapsi di rafforzarsi o indebolirsi nel corso del tempo in risposta ad aumenti o riduzioni della propria attività, ma non è chiaro come sono coordinate le varie forme di plasticità. La plasticità sinaptica glutamatergica e GABAergica non sono regolate separatamente, ma interagiscano in qualche modo per mantenere un corretto equilibrio tra eccitazione e inibizione. Il progetto GABASYNAPSES ("Local interactions between GABAergic and glutamatergic plasticity"), finanziato dall'UE, ha esaminato le interazioni tra sinapsi inibitorie ed eccitatorie all'interno delle cellule neurali. Per esaminare l'influenza dell'attività eccitatoria sulla plasticità inibitoria i ricercatori hanno studiato gli adattamenti strutturali negli assoni inibitori in colture ippocampali organotipiche. Hanno utilizzato microscopia a due fotoni time-lapse per seguire le modifiche presinaptiche lungo proiezioni inibitorie marcate con GFP di una cellula nervosa (assone) in condizioni basali e nel corso di attività aumentata o ridotta. I dati ottenuti hanno mostrato che le sinapsi inibitorie sono strutture altamente dinamiche, continuamente assemblate e disassemblate, e presumibilmente competono tra di loro lungo l'assone inibitorio. Gli assoni sperimentano continuamente potenziali siti per nuove sinapsi inibitorie, e regolano il loro comportamento di campionamento in risposta alle modifiche nell'attività neuronale. Queste nuove importanti nozioni sulla dinamica strutturale degli assoni inibitori presentano un quadro fortemente dinamico dell'inibizione e della plasticità inibitoria nelle reti neuronali. In uno studio parallelo, i ricercatori hanno scoperto che l'inibizione dendritica può essere molto precisa. L'effetto di una sinapsi inibitoria può dipendere fortemente sulla distanza e l'intervallo temporale tra inibizione ed eccitazione. Ciò suggerisce che una sinapsi dendritica inibitoria può influenzare i segnali eccitatori locali e la possibile plasticità con elevata specificità spaziale e temporale. I risultati del progetto sono stati presentati a meeting scientifici internazionali, e hanno portato a diverse pubblicazioni su riviste sottoposte a valutazione inter pares.
Parole chiave
Sinapsi, plasticità sinaptica, neurosviluppo
