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Le autostrade del nostro cervello

I ricercatori del Netherlands Institute for Neuroscience (NIN) hanno usato una nuova tecnica per mostrare come gli impulsi elettrici viaggiano ad alta velocità nel cervello. 

Sembra che la mielina, la guaina attorno ai neuroni, crei un cavo coassiale producendo ondate multiple di potenziali elettricim che viaggiano in un modo più complicato di quanto si pensasse in precedenza. Questi risultati consentono di creare migliori teorie e strumenti per comprendere le malattie demielinizzanti, incluso il disturbo neurologico più comune, la sclerosi multipla. L'articolo è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Cell .

Il cervello è costituito da circa centomiliardi di neuroni, che devono comunicare tra loro. Ciò accade mediante lo scambio di impulsi elettrici, che viaggiano a velocità fino a 360 km / h. "Sappiamo che questo richiede la presenza di guaine mieliniche, costituite da più strati di materiale grasso, avvolto attorno alle estensioni delle cellule nervose. La mielina è spesso concettualizzata come un isolante, che porta al "salto" di potenziali elettrici lungo i cavi, che potremmo vedere come "autostrade del nostro cervello", ma i meccanismi del salto non sono stati compresi. Tuttavia, questa ricerca apre nuove strade per comprendere l'hardware del cervello in termini di come calcolare il trasferimento rapido del segnale", afferma il professor Maarten Kole.

12 nanometri

Insieme ai ricercatori del Max-Planck Institute (MPI) di medicina sperimentale (Gottinga, Germania), i ricercatori hanno utilizzato la microscopia elettronica per misurare la distanza tra la membrana delle cellule nervose e la guaina isolante, risultata essere di 12 nanometri, circa 10.000 volte più sottili di un capello. Inoltre, gli scienziati del NIN hanno utilizzato una nuova tecnica, per rendere visibile l'elettricità e hanno sfruttato un supercomputer, per calcolare le proprietà specifiche delle guaine di mielina. "Tutte le scoperte insieme hanno mostrato che invece di essere una guaina isolante, la mielina crea uno strato aggiuntivo come i cavi coassiali che producono più ondate di potenziali elettrici, che viaggiano in un modo più complicato di quanto previsto in precedenza", spiega Kole.

Sclerosi multipla

Questa ricerca aiuterà anche a comprendere meglio le malattie demielinizzanti come la sclerosi multipla (SM). Nei pazienti con SM, le guaine mieliniche vengono scomposte. Ciò porta ad un crescente grado di limitazioni, che influiscono sulla forza, sull'equilibrio e sulla coordinazione, e quindi sulla mobilità del paziente. Al fine di essere in grado di curare e prevenire la SM, è importante conoscere il modo esatto in cui funziona la guaina mielinica. "Il nostro lavoro ora può fornire previsioni affidabili su come gli impulsi viaggiano lungo le autostrade senza mielina- conclude Kole- Questa scoperta contribuisce alla comprensione dei cambiamenti cellulari, che si verificano nella SM".

Antonio Caperna

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