I neuroni possono comunicare non solo attraverso il contatto diretto, gli scienziati hanno scoperto una nuova forma di comunicazione neurale.
Gli scienziati ritengono di aver identificato una forma di comunicazione neurale precedentemente sconosciuta. I segnali viaggiano attraverso il tessuto cerebrale e possono anche viaggiare in modalità wireless da una parte all'altra del cervello, anche se sono separati chirurgicamente l'uno dall'altro.
La scoperta offre una nuova spiegazione radicale di come i neuroni possono comunicare tra loro. Questo è un processo inspiegabile che non ha nulla a che fare con meccanismi convenzionali come la trasmissione sinaptica, il trasporto assonale e le giunzioni di gap.
"Non comprendiamo ancora del tutto il significato di questa scoperta", afferma l'ingegnere neuro e biomedico Dominique Durand della Case Western Reserve University. "Ma ci rendiamo conto che questa è una forma completamente nuova di comunicazione nel cervello e siamo piuttosto sorpresi dalla nostra scoperta".
Gli scienziati sanno da decenni che ci sono onde ritmiche lente di oscillazioni neurali, ritmo theta, nel cervello. Il loro scopo non era chiaro, ma sono osservati nella corteccia e nell'ippocampo durante il sonno e presumibilmente svolgono un ruolo nel rafforzare i ricordi.
"Il significato funzionale di questo ritmo lento nella rete perineuronale rimane un mistero", spiega il neuroscienziato Clayton Dickinson dell'Università di Alberta. Non è stato coinvolto nello studio, ma ha partecipato alla discussione in un articolo separato.
"Questa domanda", continua Dickinson, "può essere risolta quando i meccanismi cellulari e intercellulari alla base di questo fenomeno saranno chiari". A tal fine, Durand e colleghi hanno studiato l'attività ritmica lenta in vitro studiando le onde cerebrali in fette ippocampali ottenute da topi decapitati.
Hanno scoperto che questa attività lenta e ritmica può generare campi elettrici che, a loro volta, attivano le cellule vicine. Pertanto, viene creata una forma di comunicazione neurale senza trasmissione sinaptica chimica e giunzioni di gap.
Video promozionale:
"Conosciamo queste onde da molto tempo, ma nessuno poteva spiegare il loro scopo esatto e nessuno pensava che potessero propagarsi da sole", dice Duran.
L'attività neurale può essere regolata, potenziata o bloccata applicando deboli campi elettrici e ha come analogo un'altra modalità di comunicazione cellulare chiamata trasmissione epaptica.
La scoperta più radicale dello studio è stata che i campi elettrici possono attivare i neuroni anche quando sono completamente lacerati nel tessuto cerebrale reciso, a condizione che le due parti rimangano in stretta vicinanza fisica.
"Per garantire che la fetta fosse completamente tagliata, i due pezzi sono stati separati e quindi riattaccati, ed è stato osservato un chiaro spazio vuoto al microscopio operatorio", spiegano gli autori nell'articolo.
La lenta attività ritmica dell'ippocampo può infatti generare un evento dall'altra parte del brano, nonostante il taglio completo tra i due pezzi.
Se pensi che questo suoni strano, non stupirti, non sei l'unico a pensarlo. Un comitato di revisione del Journal of Physiology, dove lo studio è stato pubblicato, ha insistito affinché gli esperimenti venissero ripetuti prima di accettare di pubblicarli.
Durant ei suoi colleghi rispettarono coscienziosamente questo requisito, pienamente consapevoli di tale cautela, poiché essi stessi erano consapevoli della stranezza senza precedenti delle loro osservazioni.
"Questo è stato un momento di svolta", dice Durant, "per noi e per tutti gli scienziati che abbiamo comunicato a riguardo. Ma ogni esperimento che abbiamo eseguito per testare ha confermato i nostri risultati ".
Ci vorranno molte più ricerche per scoprire se questa stessa forma di comunicazione neurale si verifica nel cervello umano. Richiede anche lo studio della funzione che svolge. Finora, questo rimane un fatto scioccante.
"Resta da vedere", dice Dixon, "se i risultati sono correlati al ritmo lento e spontaneo osservato nella corteccia e nel tessuto dell'ippocampo durante il sonno e negli stati simili al sonno".
Lina Medvedeva
