I vermi utilizzati per studiare il funzionamento cerebrale
I vermi C. elegans costituiscono infatti un ottimo modello per lo studio del sistema nervoso, anche se in questo caso esso è costituito da soli 302 neuroni. Nonostante la loro semplicità, i vermi sono in grado di sentire e rispondere a vari stimoli sensoriali, tra cui gusto, odore, temperatura, luce ultravioletta e stimoli meccanici. La facilità della manipolazione genetica, unita alla vasta disponibilità di mutanti, permette inoltre di analizzare in modo accurato i ruoli dei vari geni all'interno del sistema nervoso. Utilizzando il C. elegans come modello, il progetto Ytanizawa, finanziato dall'UE, ha studiato l'interazione degli stimoli sensoriali nel sistema nervoso e per caratterizzare la regolazione dell'eccitazione in base a segnali sensoriali esterni, gli scienziati hanno applicato vari stimoli agli animali, quantificandone i cambiamenti comportamentali. Più specificamente, hanno applicato una combinazione di stimoli meccanici al corpo, con l'attivazione artificiale dei neuroni nocicettivi con canal rodopsina-2 del canale ionico attivata dalla luce, analizzando la risposta fornita dai vermi. I risultati non hanno mostrato alcun segno di effetto additivo quando i due input erano presentati simultaneamente, mentre quando venivano somministrati consecutivamente è stata osservata una risposta potenziata al secondo stimolo, accompagnata da una maggiore attività motoria. Tramite lo screening dei mutanti disponibili, i membri del progetto hanno inoltre scoperto che la segnalazione dei neuropeptidi svolge un ruolo nella modulazione dell'eccitazione. I risultati del progetto Ytanizawa hanno permesso di chiarire il meccanismo di modulazione dell'eccitazione, dimostrando l'utilità del C. elegans nello studio dell'elaborazione multisensoriale, dall'aspetto genetico a quello comportamentale. La comprensione del modo in cui la modulazione dell'eccitazione viene regolata a livello cellulare potrebbe permettere di identificare gli effetti dell'integrazione multisensoriale e migliorare la conoscenza di un sistema dal funzionamento ancora per molti versi poco conosciuto come il cervello.
