Nuovo studio: la tempistica critica delle connessioni neurali nello sviluppo cerebrale dei topi

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Di Torio Alleghi
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Percorsi neurali che si illuminano in un cervello in via di sviluppo.

RomeScoperta Cruciale sui Cervelli dei Topi: Il Ruolo dell'mGluR1 nello Sviluppo

Gli scienziati del Cold Spring Harbor Laboratory hanno fatto una scoperta fondamentale sullo sviluppo del cervello dei topi. Hanno individuato che la proteina chiamata mGluR1 regola la formazione delle connessioni neurali temporanee. Queste connessioni a breve termine sono essenziali per il corretto sviluppo dei circuiti sensoriali del cervello. In assenza di mGluR1, queste connessioni durano troppo a lungo, compromettendo il senso del tatto nei topi.

Il team della Prof.ssa associata Gabrielle Pouchelon si dedica allo studio del processo di potatura, mediante il quale il cervello elimina le connessioni neuronali superflue. Diversamente da altre ricerche che si concentrano sui collegamenti a lungo termine, lo studio di Pouchelon si focalizza sulle prime connessioni che vengono rimosse per permettere la formazione di circuiti maturi.

Punti salienti dello studio:

  • Una proteina recettore chiamata mGluR1 regola il momento delle connessioni neurali temporanee.
  • Senza mGluR1, le connessioni persistono troppo a lungo nell'area del cervello che controlla il tatto attraverso i baffi.
  • I topi affetti mostrano comportamenti atipici, come non alzarsi sulle zampe posteriori per annusare.
  • Questa fase critica dello sviluppo avviene durante la prima settimana di vita.

Le scoperte potrebbero chiarire le cause dei disturbi neuroevolutivi come l'autismo. Le connessioni cerebrali precoci, seppur temporanee, sono cruciali per la formazione dei circuiti neurali. Se queste connessioni non vengono potate al momento giusto, possono insorgere problemi sensoriali e comportamentali.

Pouchelon e il suo team hanno scoperto che il funzionamento del recettore mGluR1 nei cervelli in via di sviluppo è diverso rispetto a quello negli adulti. Di conseguenza, trattare problemi cerebrali in diverse fasi della crescita potrebbe portare a effetti differenti. Queste scoperte potrebbero favorire lo sviluppo di nuove terapie per disturbi cerebrali nelle prime fasi della vita.

Dimitri Dumontier, un post-dottorato nel laboratorio di Pouchelon, ha co-diretto lo studio. Sottolinea l'importanza di comprendere lo sviluppo del cervello nelle sue fasi iniziali. È difficile individuare le cause dei disturbi neuroevolutivi studiando adulti o adolescenti. Analizzando lo sviluppo cerebrale precoce, gli scienziati mirano a intervenire prima che si manifestino disturbi come l'autismo.

La scoperta rappresenta un passo positivo verso la creazione di trattamenti capaci di correggere lo sviluppo cerebrale fin dalla tenera età. Questi interventi precoci mirano a prevenire la comparsa dei sintomi dei disturbi neuroevolutivi. Il lavoro di Pouchelon e Dumontier promette di aiutare molti giovani in futuro.

Questa scoperta dimostra quanto sia cruciale il tempismo per la crescita del cervello. Durante la formazione del cervello, molte connessioni devono essere create e rimosse nei momenti giusti. Errori in questo processo possono portare a problemi come l'autismo.

Le connessioni cerebrali precoci permettono agli scienziati di comprendere come cresce il cervello. Con queste conoscenze, puntano a migliorare lo sviluppo cerebrale. Interventi tempestivi potrebbero ridurre o prevenire i sintomi dei disturbi del neurosviluppo.

Il laboratorio di Pouchelon presso il Cold Spring Harbor Laboratory esamina come la proteina mGluR1 contribuisce alla formazione delle connessioni neurali nel cervello. Questa ricerca potrebbe migliorare il trattamento e la comprensione dei disturbi dello sviluppo cerebrale.

Lo studio è pubblicato qui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-49732-w

e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è

Deepanjali Dwivedi, Dimitri Dumontier, Mia Sherer, Sherry Lin, Andrea M. C. Mirow, Yanjie Qiu, Qing Xu, Samuel A. Liebman, Djeckby Joseph, Sandeep R. Datta, Gord Fishell, Gabrielle Pouchelon. Metabotropic signaling within somatostatin interneurons controls transient thalamocortical inputs during development. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-49732-w
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