Neuroscienziati scoprono un nuovo modo di comunicazione neurale

In uno studio dello scienziato Dominique Durand, ingegnere biomedico e neurale presso la Case Western Reserve University, e il suo team nel febbraio 2019, hanno identificato una forma di comunicazione neurale precedentemente sconosciuta che si auto-propaga attraverso il tessuto cerebrale e può saltare in modalità wireless dei neuroni in una sezione del tessuto cerebrale in un’altra, anche se sono stati tagliati chirurgicamente.

Fino ad ora, la forma nota di comunicazione tra i neuroni era attraverso i processi di trasporto sinaptico, assonale e le connessioni tra la giunzione GAP. D’altra parte, per decenni si è capito che il cervello ha la capacità di generare onde neurali lente nella corteccia cerebrale e nell’ippocampo durante il sonno, per scopi non ancora descritti.

La scoperta è che la lenta attività periodica di queste due zone è in grado di generare campi elettrici che riescono ad attivare le celle vicine, creando una rete di comunicazione neurale senza la necessità di processi di comunicazione sinaptica e giunzioni GAP.

Dominique Durand ha dichiarato: “Non conosciamo ancora completamente la parte successiva di questa scoperta, ma sappiamo che questa sembra essere una forma di comunicazione completamente nuova nel cervello. Quindi siamo molto entusiasti di questo. Conosciamo queste onde da molto tempo, ma nessuno conosce la loro esatta funzione e nessuno credeva che potessero diffondersi spontaneamente”.

Durand e il suo team hanno studiato la lenta attività periodica in vitro, studiando le onde cerebrali affettate dall’ippocampo estratte da topi decapitati. Ciò che hanno scoperto è che una lenta attività periodica può generare campi elettrici che a loro volta attivano le cellule vicine, costituendo una forma di comunicazione neuronale senza trasmissione chimica sinaptica o giunzioni GAP.

Inoltre, il neuroscienziato Clayton Dickinson, che lavora all’Università di Alberta, ha discusso in un articolo:

“La rilevanza funzionale di questo ritmo di rete input-output lento disaccoppiato rimane un mistero, ma sarà probabilmente risolto chiarendo i meccanismi cellulari e intercellulari che lo originano in primo luogo”.

La scoperta più radicale del team è stata che i campi elettrici possono attivare i neuroni anche attraverso il tessuto cerebrale reciso, quando i due pezzi rimangono in stretta vicinanza fisica.

I risultati dello studio sono riportati nel Journal of Physiology.