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I ricercatori forniscono la prova sperimentale per plasticità sinaptica nel cervello umano

I neuroscenziati acconsentono che il cervello di una persona costantemente sta cambiando, riavvolgendosi e sta adattandosi agli stimoli ambientali. Ciò è come gli esseri umani imparano le nuove cose e creano le memorie. Questi adattabilità e malleabilità è chiamata plasticità.

I medici lungamente hanno sospettato che ricostruendo i trattamenti egualmente abbia luogo in esseri umani ai punti di contatto fra le cellule nervose, cioè direttamente alle sinapsi. Finora, tuttavia, un adattamento coordinato della struttura e della funzione ha potuto essere dimostrato soltanto negli esperimenti sugli animali.„

Prof. Dott. Andreas Vlachos, istituto di anatomia e di biologia cellulare, università di Friburgo

Ma ora Vlachos, insieme a prof. il Dott. Jürgen Beck, capo del dipartimento di neurochirurgia al centro medico Friburgo, ha fornito la prova sperimentale per plasticità sinaptica in esseri umani. Oltre a Vlachos ed a Beck, il gruppo di ricerca consiste del Dott. Maximilian Lenz, il Pia Kruse e Amelie Eichler dall'università di Friburgo, il Dott. Jakob Strähle dal centro medico Friburgo e colleghi dall'università Francoforte di Goethe. I risultati sono stati presentati nel eLife del giornale scientifico.

Negli esperimenti, il gruppo esaminatore se le cosiddette spine dorsali dentritiche cambiano una volta esposte ad un derivato della vitamina A ha chiamato l'acido retionic. Le spine dorsali dentritiche sono le parti della sinapsi che ricevono, elaborano e trasmettono i segnali durante la comunicazione fra i neuroni. Come tale, svolgono un ruolo cruciale nella plasticità del cervello e costantemente stanno adattando ad esperienza di ogni giorno. Per esempio, imparare può cambiare il numero e la forma delle spine dorsali dentritiche. Tuttavia, una trasformazione nel numero o nella forma delle spine dorsali egualmente è trovata nelle malattie quali la depressione o la demenza.

La ricerca indica che l'acido retinoico non solo aumenta la dimensione delle spine dorsali dentritiche, ma egualmente rinforza la loro capacità di trasmettere i segnali fra i neuroni. “Abbiamo concluso dai nostri risultati che gli acidi retinoici sono messaggeri importanti per plasticità sinaptica nel cervello umano. Quindi, questo che trova contribuisce all'identificazione dei meccanismi chiave di plasticità sinaptica nel cervello umano e potrebbe supportare lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per le malattie di cervello, quale la depressione,„ dice Vlachos.

Per dimostrare sperimentalmente che la plasticità sinaptica egualmente esiste in esseri umani, i campioni minuscoli di uso dei ricercatori della corteccia cerebrale umana, che devono obbligatoriamente essere eliminati durante le procedure neurochirurgiche per le ragioni terapeutiche. Il tessuto cerebrale eliminato poi è stato trattato con acido retinoico prima di funzionale ed i beni strutturali dei neuroni sono stati analizzati facendo uso delle tecniche elettrofisiologiche e microscopiche.

Source:
Journal reference:

Lenz, M., et al. (2021) All-trans retinoic acid induces synaptic plasticity in human cortical neurons. eLife. doi.org/10.7554/eLife.63026.