Animali in evoluzione, “Cambia la sinapsi, cambia il comportamento”

Evoluzione umana sì ma non solo. UPE è interessata a studiare il comportamento di tutti gli esseri viventi, animali in primis, soprattutto quando ci aiuta a capire meglio come funziona il nostro cervello. Sapevate ad esempio che il comportamento di un piccolo verme può essere cambiato, addirittura capovolto, modificando la struttura delle sinapsi, i punti di collegamento fra i neuroni che permettono la trasmissione delle informazioni?

Sul tema la dott.ssa Alessandra Fais, membro del consiglio scientifico UPE, ha selezionato per i nostri lettori un articolo tratto da Le scienze. 

Qui di seguito un breve riassunto in italiano e sotto il pdf dell’articolo in inglese scaricabile.
Buona lettura!

Il comportamento di un animale può essere cambiato, addirittura capovolto, modificando la struttura delle sinapsi, i punti di collegamento fra i neuroni che permettono la trasmissione delle informazioni. La scoperta, che apre le porte a un nuovo approccio allo studio delle relazioni fra circuiti neurali e comportamento, è di un gruppo di ricercatori dell’University of Massachusetts Medical School che illustra la ricerca in un articolo pubblicato su “PLoS Biology”.

 

Le nuove tecnologie di visualizzazione e monitoraggio dell’attività dei circuiti cerebrali permettono di tracciare le connessioni fra di essi, premessa essenziale per capire come quei circuiti controllano il comportamento. La mappatura di questo sistema di connessioni (connettoma) negli esseri umani è però ancora lontana dal termine: le connessioni fra i neuroni e i nostri cervelli sono alcuni milioni di miliardi. L’unica specie per cui si dispone della mappatura completa del connettoma è il nematode Caenorhabditis elegans, che ha solo 302 neuroni.

Jennifer K.Pirri e colleghi si sono chiesti quale fosse l’effetto sul comportamento di un’inversione del flusso di informazioni in una di queste reti di comunicazione. A questo scopo hanno modificato geneticamente alcuni esemplari di C. elegans in modo da alterare un recettore sinaptico presente in due circuiti neuronali. In particolare, hanno fatto sì che il canale ionico del recettore lasciasse passare ioni sodio al posto di ioni cloro, trasformando la sinapsi da inibitoria (in grado di ridurre l’attività del neurone con cui è in contatto) a eccitatoria (in grado di potenziare l’attività del neurone con cui è in contatto).

 

Questa modifica non ha influito sul corretto sviluppo del verme, né dei suoi circuiti nervosi. Tuttavia, quando veniva toccata la testa di questi vermi, invece di ritrarsi e fuggire, come normalmente fanno i nematodi, si muovevano proprio nella direzione da cui proveniva lo stimolo.

 

“La possibilità di cambiamento di segno di una sinapsi offre un nuovo meccanismo artificiale per capovolgere l’esito comportamentale, ma suggerisce anche che questa inversione di segno potrebbe essere un meccanismo che l’evoluzione ha sfruttato per generare cambiamenti nei comportamenti animali”, ha detto Mark J. Alkema, che ha diretto lo studio.

 

Da “Le Scienze ” del 9 settembre 2015

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