Il controllo delle onde cerebrali dalla superficie del cervello
Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dai neuroni, cellule che presentano una sorta di "foresta" di elaborati alberi dendritici provenienti dal corpo cellulare. Queste strutture ricevono letteralmente molte migliaia di sinapsi, giunzioni ubicate in varie posizioni intorno all'albero che permettono la trasmissione di un segnale e i cui input sono in grado di generare un impulso, o "picco", definito come un potenziale di azione in corrispondenza della parte iniziale dell'assone. Le ricerche condotte finora hanno confermato che quando viene attivata una sinapsi genera un segnale elettrico provocato dal rilascio di neurotrasmettitori dagli assoni presinaptici. Come previsto dalla teoria del cavo, le registrazioni elettriche eseguite sulla neocorteccia hanno confermato che la modulazione del potenziale in corrispondenza del dendrite dipende fortemente dalla distanza dal corpo della cellula o soma. Con il progetto Channelrhodopsin ("Information processing in distal dendrites of neocortical layer 5 pyramidal neurons"), gli studiosi si proponevano di chiarire le modalità con cui i siti più distali dell'"albero" influiscono sul potenziale di azione dei neuroni postsinaptici, approfondendo in particolare come generare i picchi dendritici, un altro aspetto sul quale le informazioni disponibili sono limitate. La ricerca più recente ha evidenziato l'importanza dell'attivazione dei recettori NMDA (N-methyl-D-aspartate) per l'insorgenza di un segnale destinato a raggiungere il soma e a produrre il picco e ha riscontrato evidenze indirette che gli interneuroni che eseguono il targeting sui dendriti possono controllarne il livello di eccitabilità. Gli scienziati del progetto Channelrhodopsin hanno eseguito registrazioni elettriche pre e postsinaptiche simultanee di interneuroni identificati e di un tipo speciale di neuroni, le cellule piramidali, ovvero l'unità di eccitazione primaria della corteccia cerebrale dei mammiferi. Il team di lavoro ha prima caratterizzato i diversi tipi di neuroni inibitori situati in profondità nella corteccia, nello strato 5 con dendriti a ciuffo apicali, mostrando che uno speciale tipo di interneurone inibitore dello strato esterno della neocorteccia può sopprimere il picco dendritico nello strato 5. I risultati indicano che un neurone inibitore superficiale può influire sull'elaborazione delle informazioni in uno specifico neurone piramidale. Questa ricerca presenta notevoli implicazioni per il settore delle neuroscienze e permetterà di comprendere a fondo le funzioni integrative dei neuroni CNS.
