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A Genetics Approach to the Interval Timing Mechanism

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La genetica della temporizzazione perfetta

La temporizzazione è fondamentale per la sopravvivenza e per poter compiere attività come lo sport e la musica. I ricercatori europei stanno svelando i segreti molecolari del meccanismo chiamato "interval timing", responsabile di istinti di base fino all'esecuzione di compiti sofisticati.

Salute

Il tempo è una dimensione fondamentale della vita. L'evoluzione ha selezionato i meccanismi che consentono a uomini e ad animali di rispondere ai parametri temporali che li circondano. Esistono due meccanismi diversi di temporizzazione negli organismi viventi. Il ritmo circadiano comprende gli eventi previsti nelle 24 ore controllando funzioni ovvie come gli stati di dormiveglia e l'appetito. L'interval timing controlla invece la capacità di calcolare durate più brevi, nell'ordine di secondi o minuti. %Un cronometro interno stima il tempo per le attività, ad esempio per una tortora domestica che sta covando le uova: una lunga assenza causerebbe la morte delle più giovani prima che si schiudano. A livello umano, la temporizzazione di millisecondi è necessaria per il controllo del parlato, per suonare e ballare. Il progetto Genetics of timing, finanziato dall'UE, puntava a capire come questi meccanismi funzionano a livello molecolare. I ricercatori hanno lavorato con ceppi mutanti di topo con gravi carenze di memoria e apprendimento causate dalla mancanza della proteina CaMKII. La molecola CaMKII induce la plasticità sinaptica nelle cellule nervose. La plasticità è essenziale per il rafforzamento delle connessioni tra cellule nervose: questo rinforzo promuove la capacità di apprendimento e la memoria. A prescindere dal livello di mancanza di memoria, il topo mutante non aveva problemi a imparare la durata degli intervalli costituiti dagli scienziati, che andavano da 3 a 42 secondi. È pertanto improbabile che CaMKII sia coinvolta nella temporizzazione. I ricercatori del progetto stanno anche studiando il coinvolgimento di un'altra proteina di segnalazione nel cervello: Erk. Si ritiene responsabile della plasticità in aree chiave del cervello e potrebbe essere coinvolta nell'interval timing. Si stanno svelando i complessi segreti chimici della memoria e delle funzioni di apprendimento. Lo studio di due importanti meccanismi coinvolti ha molte applicazioni mediche, incluse la perdita di memoria causata dall'invecchiamento.

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