Allenare il sistema nervoso in fase di sviluppo
Finora, la maggior parte delle ricerche sulla plasticità del sistema nervoso hanno utilizzato la stimolazione sensoriale e le misurazioni delle risposte neurali indotte. Il progetto ZEBRAFISH PLASTICITY ("Experience-dependent modifications of developing neural circuits and animal behaviours") ha utilizzato la percezione sensoriale per isolare meglio le singole attività neuronali. I ricercatori del progetto hanno utilizzato una tecnica simile all'effetto motorio postumo (MAE – motion after-effect). Nei mammiferi e in alcuni insetti è stato osservato che un movimento coerente e continuo induce alla fine la percezione di movimento nella direzione opposta anche dopo la fine dello stimolo. Per monitorare grandi reti neurali, il team ha optato per la piccola larva del danio rerio, poiché dotata di una pelle comodamente trasparente. ZEBRAFISH PLASTICITY ha progettato un microscopio bifotonico per visualizzare l'attività cerebrale a livello di singola cellula, con una linea di danio rerio transgenica appositamente sviluppata. I risultati suggeriscono che, all'interno del tetto ottico, esistono reti di neuroni selettivi per la direzione, correlati a rilevazione visiva o percezione visiva. Diversamente dal primo gruppo, il gruppo della percezione visiva ha dimostrato attività sincrone in assenza di stimolazione visiva con attività soppressa durante lo stimolo motorio condizionante. Lo squilibrio si genera quando il primo gruppo si assuefà alla percezione del movimento, contrariamente al secondo gruppo, con conseguente illusione di movimento. Nel complesso, la percezione del movimento richiede un gruppo specifico di neuroni selettivi per la direzione, ma non tutti. Poiché questi ultimi sono distribuiti casualmente nell'ambito della rete, la percezione sensoriale sembra dipendere dall'attivazione di un numero minimo di neuroni selettivi per la direzione, affinché si induca la percezione del movimento. Le applicazioni potrebbero estendersi agli esseri umani, poiché le osservazioni nei pazienti autistici riferiscono un MAE più significativo. Di conseguenza, il team ha generato un danio rerio con un gene appositamente modificato, legato all'autismo e alla sindrome di Rett. I futuri piani di ricerca del team riguardano test sulla nuova linea, finalizzati a chiarire anomalie nei circuiti neuronici che possono condurre all'autismo.
Parole chiave
Sistema nervoso, stimolazione visiva, plasticità, circuito neuronico, percezione sensoriale, effetto motorio postumo, neuroni selettivi per la direzione, autismo
