Il cervello e il suo funzionamento
Il cervello è spesso paragonato a un muscolo, con frasi come “usalo o perderlo” che evidenziano l’importanza di esercitare la mente. Tuttavia, è fondamentale comprendere che il tessuto cerebrale presenta caratteristiche uniche, come un’umidità significativamente maggiore rispetto ai muscoli. Recenti ricerche suggeriscono che il funzionamento del cervello potrebbe avere più in comune con i muscoli di quanto si pensasse.
Scoperte del Lippincott-Schwartz Lab
Un team di ricerca del Lippincott-Schwartz Lab, presso il Janelia Research Campus dell’Howard Hughes Medical Institute, ha condotto uno studio che ha rivelato meccanismi cerebrali fondamentali per l’apprendimento e la memoria. Questi meccanismi sono simili a quelli che regolano la contrazione muscolare.
Il ruolo del reticolo endoplasmatico
La scienziata Lorena Benedetti ha analizzato molecole associate al reticolo endoplasmatico (RE), osservando un interessante schema lungo i dendriti, le estensioni delle cellule nervose. Il reticolo endoplasmatico è cruciale per la sintesi proteica e funge da controllo qualità per l’omeostasi proteica.
Modelli ripetitivi nei dendriti
Benedetti ha notato che le molecole formavano un modello ripetitivo lungo i dendriti, simile a una scala. Il suo collega Stephan Saalfeld ha identificato configurazioni analoghe in immagini ad alta risoluzione del reticolo endoplasmatico nei cervelli delle mosche. Questa conformazione ha catturato l’attenzione della leader del gruppo, Jennifer Lippincott-Schwartz.
Connessioni tra muscoli e cervello
Il team ha scoperto che schemi simili erano stati osservati anche nei muscoli, spingendo a indagare ulteriormente. Nelle cellule muscolari, il reticolo endoplasmatico stabilisce punti di contatto regolari con la membrana cellulare grazie a proteine chiamate junctophilins. Questi punti di contatto sono cruciali per il rilascio di calcio, attivando la contrazione muscolare.
Ruolo dei junctophilins nei dendriti
I ricercatori hanno scoperto che i junctophilins erano presenti anche nei dendriti, facilitando la formazione di punti di contatto tra il reticolo endoplasmatico e la membrana esterna. Questi punti di contatto potrebbero svolgere un ruolo fondamentale nella propagazione delle informazioni lungo il dendrite.
Meccanismi di amplificazione del segnale
Il rilascio di segnali nervosi innesca il rilascio di calcio dal reticolo endoplasmatico, attivando la proteina CaMKIII, coinvolta nei processi di memoria. CaMKIII interagisce con la membrana, modificando l’intensità del segnale. Questo processo si ripete lungo la membrana, simile al funzionamento degli amplificatori nei cavi telefonici sottomarini.
Implicazioni per la ricerca sulla demenza
La nuova comprensione delle comunicazioni cerebrali potrebbe avere implicazioni significative nella ricerca su condizioni come la demenza. Lippincott-Schwartz ha sottolineato che osservare strutture affascinanti può portare a scoperte inaspettate.
Conclusioni e parallelismi con i muscoli
Infine, come ha affermato Lippincott-Schwartz, esiste una certa verità nei detti popolari. Einstein ha paragonato l’uso del cervello all’uso di un muscolo, evidenziando un parallelismo interessante. I risultati di questo studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell.
